Bagaimana Bumi Mengubah Dirinya Dari Bola Api Menjadi Planet yang Dapat Dihuni

Para peneliti di Yale dan Caltech memiliki teori baru yang berani untuk menjelaskan bagaimana Bumi mengubah dirinya dari bola batu berawan karbon yang berapi-api menjadi planet yang mampu menopang kehidupan.

Teori ini mencakup tahun-tahun awal Bumi dan melibatkan batuan "aneh" yang berinteraksi dengan air laut dengan cara yang tepat untuk mendorong materi biologis menjadi ada.

IMAGESGambar: www.mongabay.co.id

“ Periode ini adalah waktu yang paling penuh teka-teki dalam sejarah Bumi,” kata Jun Korenaga, seorang profesor ilmu Bumi dan planet di Yale dan rekan penulis studi baru di jurnal Nature. "Kami menyajikan teori paling lengkap, sejauh ini, untuk 500 juta tahun pertama Bumi."

Penulis pertama studi ini adalah Yoshinori Miyazaki, mantan mahasiswa pascasarjana Yale yang sekarang menjadi Stanback Postdoctoral Fellow di Caltech. Studi ini didasarkan pada bab terakhir disertasi Yale Miyazaki.

Kebanyakan ilmuwan percaya bahwa Bumi dimulai dengan atmosfer yang mirip dengan planet Venus . Langitnya dipenuhi karbon dioksida — lebih dari 100.000 kali tingkat karbon atmosfer saat ini — dan suhu permukaan bumi akan melebihi 400 derajat Fahrenheit .

Kehidupan biologis tidak akan dapat terbentuk, apalagi bertahan hidup, dalam kondisi seperti itu, para ilmuwan setuju.

“ Entah bagaimana, sejumlah besar karbon atmosfer harus dihilangkan,” kata Miyazaki. “Karena tidak ada catatan batuan yang diawetkan dari Bumi awal, kami mulai membangun model teoretis untuk Bumi awal dari awal.”

Miyazaki dan Korenaga menggabungkan aspek termodinamika, mekanika fluida, dan fisika atmosfer untuk membangun model mereka. Akhirnya, mereka menetapkan proposisi yang cukup berani: Bumi awal ditutupi dengan bebatuan yang saat ini tidak ada di Bumi.

“ Batu-batuan ini akan diperkaya dengan mineral yang disebut piroksen, dan kemungkinan memiliki warna kehijauan gelap,” kata Miyazaki. "Lebih penting lagi, mereka sangat diperkaya magnesium, dengan tingkat konsentrasi yang jarang diamati pada batuan masa kini."

Miyazaki mengatakan mineral kaya magnesium bereaksi dengan karbon dioksida untuk menghasilkan karbonat, sehingga memainkan peran kunci dalam penyerapan karbon atmosfer.

Para peneliti menyarankan bahwa ketika Bumi cair mulai memadat, mantelnya yang basah dan terhidrasi – lapisan berbatu setebal 3.000 kilometer di planet ini – terkonveksi dengan kuat. Kombinasi mantel basah dan pyroxenites magnesium tinggi secara dramatis mempercepat proses menarik CO2 keluar dari atmosfer.

Faktanya, para peneliti mengatakan tingkat penyerapan karbon atmosfer akan lebih dari 10 kali lebih cepat daripada yang mungkin dilakukan dengan mantel batuan modern, yang hanya membutuhkan 160 juta tahun.

“ Sebagai bonus tambahan, batuan 'aneh' di awal Bumi ini akan segera bereaksi dengan air laut untuk menghasilkan fluks hidrogen yang besar, yang secara luas diyakini penting untuk penciptaan biomolekul,” kata Korenaga.

Efeknya akan mirip dengan jenis ventilasi termal laut dalam modern yang langka, yang disebut bidang hidrotermal Kota Hilang, yang terletak di Samudra Atlantik. Produksi abiotik bidang hidrotermal Kota Hilang dari hidrogen dan metana telah menjadikannya lokasi utama untuk menyelidiki asal usul kehidupan di Bumi.

“ Teori kami memiliki potensi untuk membahas tidak hanya bagaimana Bumi menjadi layak huni, tetapi juga mengapa kehidupan muncul di atasnya,” tambah Korenaga.