Tabrakan Kuno 4,4 Miliar Tahun Lalu Bikin Bumi Punya Kehidupan

KOMPAS.com - Salah satu pertanyaan yang hingga kini menghantui para peneliti adalah bagaimana bumi bisa menciptakan kehidupan, sedangkan di tempat lain tidak.

Kini, sebuah penelitian baru mencoba menjawab pertanyaan tersebut. Para ilmuwan menyebut bahwa sebuah tabrakan kuno membentuk bulan untuk Bumi dan mungkin membawa semua bahan kehidupan.

Sebagai informasi, sekitar 4,4 miliar tahun silam, sebuah benda seukuran planet Mars menabrak Bumi primitif. Tabrakan itu menciptakan bulan ke orbit permanen di sekitar planet kita.

Penelitian yang baru saja dipublikasikan dalam jurnal Science Advances ini menemukan bahwa peristiwa tersebut bisa memiliki dampak yang jauh lebih besar daripada yang diperkirakan sebelumnya.

Tabrakan itu juga memberi Bumi senyawa seperti karbon, nitrogen, dan belerang yang diperlukan agar kehidupan terbentuk.

Saat itu, Bumi sedikit mirip dengan Mars saat ini yang memiliki inti dan mantel.

Meski begitu, bagian non-inti tidak cukup baik, terutama pada unsur-unsur gas seperti nitrogen, karbon, dan belerang.

Elemen-elemen di bagian non-inti itu dapat saling berbaur, tetapi mereka tidak pernah berinteraksi dengan unsur-unsur inti. Kemudian tabrakan terjadi.

Satu teori menyatakan bahwa jenis khusus meteorit, berjuluk carbonaceous chondrites, menghantam Bumi dan memberi elemen-elemen yang mudah menguap ini.

Gagasan ini bertumpu pada fakta bahwa isotop dari elemen seperti nitrogen, karbon dan hidrogen tampaknya cocok dengan yang ditemukan pada meteorit ini.

Jadi, para pendukung teori ini berpendapat, meteorit adalah sumber unsur-unsur ini.

Namun, salah satu kejanggalannya adalah rasio karbon terhadap nitrogen tidak aktif.

Meteorit memiliki sekitar 20 bagian karbon menjadi satu bagian nitrogen. Sedangkan bahan non-inti Bumi memiliki sekitar 40 bagian karbon untuk setiap bagian nitrogen.

Perbedaan ini diungkapkan oleh penulis studi Damanveer Grewal, Ph.D, seorang mahasiswa di Departemen Ilmu Bumi, Lingkungan, dan Planet di Rice University di Houston, Texas.

Tabrakan Antar-planet

Jadi, tim peneliti memutuskan untuk menguji teori lain yaitu bagaimana jika planet lain membuat Bumi memiliki bahan-baha itu?

"Bumi bisa bertabrakan dengan berbagai jenis planet," kata Grewal dikutip dari Live Science, Rabu (23/01/2019).

Mungkinkah salah satu dari planet-planet itu memberi Bumi elemen-elemen yang tepat tersebut?

Jika tabrakan ini terjadi, dua inti planet akan bergabung dan dua mantel akan bersatu.

Jadi, para peneliti mulai menyelidiki planet yang mungkin bisa bertabrakan dengan Bumi.

Di lab, di tungku jenis khusus, Grewal dan timnya menciptakan kondisi suhu tinggi, tekanan tinggi di mana inti planet dapat terbentuk.

Dalam kapsul grafit (bentuk karbon), mereka menggabungkan bubuk logam (yang mewakili inti dan termasuk unsur-unsur seperti besi yang terikat pada nitrogen) dengan proporsi berbeda dari bubuk silikat (campuran silikon dan oksigen, yang dimaksudkan untuk meniru mantel planet dalam hipotetis mereka).

Dengan memvariasikan suhu, tekanan dan proporsi belerang dalam percobaan mereka, tim menciptakan skenario bagaimana elemen-elemen ini dapat membagi antara inti dan sisa dari planet hipotetis.

Mereka menemukan bahwa karbon jauh kurang bersedia untuk terikat dengan besi di hadapan konsentrasi tinggi nitrogen dan belerang. Sedangkan ikatan nitrogen dengan besi bahkan ketika banyak belerang hadir.

Jadi agar nitrogen dikeluarkan dari inti, dan hadir di bagian lain planet ini, seharusnya mengandung konsentrasi sulfur yang sangat tinggi, kata Grewal.

Mereka kemudian memasukkan kemungkinan-kemungkinan ini ke dalam simulasi, bersama dengan informasi tentang bagaimana berbagai elemen gas berperilaku, dan jumlah karbon, nitrogen, dan sulfur saat ini di lapisan luar Bumi.

Setelah menjalankan lebih dari 1 miliar simulasi, peneliti menemukan bahwa skenario yang paling masuk akal adalah menghadirkan tabrakan dan penggabungan Bumi dengan planet seukuran Mars itu mengandung sekitar 25 hingga 30 persen belerang di intinya.

Teori ini "sangat mungkin," kata Célia Dalou, seorang ahli petrologi eksperimental di Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques di Prancis, yang bukan bagian dari penelitian ini.

"Pekerjaan ini adalah hasil yang sangat sukses dari penelitian bertahun-tahun dari berbagai tim yang berbeda," ungkap Dalou.