Bruce Fegley memeriksa meteorit. Kredit gambar: WUSTL Klik untuk memperbesar
Menggunakan meteorit primitif yang disebut chondrites sebagai model mereka, para ilmuwan bumi dan planet di Washington University di St. Louis telah melakukan perhitungan yang lebih besar dan menunjukkan bahwa atmosfer Bumi purba adalah atmosfer yang mereduksi, penuh dengan metana, amonia, hidrogen, dan uap air.
Dalam membuat penemuan ini Bruce Fegley, Ph.D., profesor ilmu bumi dan planetari di Universitas Washington dalam Seni & Sains, dan Laura Schaefer, asisten laboratorium, menghidupkan kembali salah satu teori paling terkenal dan kontroversial mengenai asal usul kehidupan, Miller tahun 1953 Eksperimen -Urey, yang menghasilkan senyawa organik yang diperlukan untuk mengembangkan organisme.
Chondrites adalah sampel material yang relatif tidak berubah dari nebula matahari, Menurut Fegley, yang mengepalai Laboratorium Kimia Planet Universitas, para ilmuwan telah lama percaya bahwa itu adalah blok bangunan planet-planet. Namun, tidak ada yang pernah menentukan atmosfer seperti apa yang akan dihasilkan oleh planet chondritic primitif.
"Kami berasumsi bahwa planet-planet terbentuk dari bahan chondritic, dan kami membagi planet menjadi beberapa lapisan, dan kami menggunakan komposisi campuran meteorit untuk menghitung gas yang akan berevolusi dari masing-masing lapisan itu," kata Schaefer. "Kami menemukan atmosfer yang sangat reduksi untuk sebagian besar campuran meteorit, jadi ada banyak metana dan amonia."
Dalam atmosfer yang mereduksi, hidrogen ada tetapi oksigen tidak ada. Agar percobaan Miller-Urey berhasil, atmosfer yang mengurangi adalah suatu keharusan. Atmosfer pengoksidasi membuat senyawa organik menjadi tidak mungkin. Namun, kontingen utama ahli geologi percaya bahwa atmosfer yang kaya akan karbon dioksida yang miskin hidrogen ada karena mereka menggunakan gas vulkanik modern sebagai model untuk atmosfer awal. Gas vulkanik kaya akan air, karbon dioksida, dan belerang dioksida tetapi tidak mengandung amonia atau metana.
“Ahli geologi membantah skenario Miller-Urey, tetapi apa yang tampaknya mereka lupakan adalah bahwa ketika Anda merakit bumi dari kondroitit, Anda mendapatkan gas yang sedikit berbeda dari memanaskan semua bahan yang telah berkumpul untuk membentuk Bumi. Perhitungan kami memberikan penjelasan alami untuk mendapatkan atmosfer yang mengurangi ini, ”kata Fegley.
Schaefer mempresentasikan temuan tersebut pada pertemuan tahunan Divisi Ilmu Planet dari American Astronomical Society, yang diadakan 4-9 September di Cambridge, Inggris.
Schaefer dan Fegley melihat berbagai jenis chondrites yang diyakini para ilmuwan bumi dan planet berperan penting dalam membuat Bumi. Mereka menggunakan kode komputer canggih untuk keseimbangan kimia untuk mencari tahu apa yang terjadi ketika mineral dalam meteorit memanas dan bereaksi satu sama lain. Misalnya, ketika kalsium karbonat dipanaskan dan terurai, ia membentuk gas karbon dioksida.
"Senyawa berbeda di Bumi chondritic terurai ketika mereka memanas, dan mereka melepaskan gas yang membentuk atmosfer Bumi paling awal," kata Fegley.
Eksperimen Miller-Urey menampilkan peralatan yang digunakan untuk mereduksi atmosfer gas yang diperkirakan ada di Bumi purba. Campuran dipanaskan dan diberi muatan listrik dan molekul organik sederhana terbentuk. Sementara percobaan telah diperdebatkan sejak awal, tidak ada yang melakukan perhitungan untuk memprediksi atmosfer awal Bumi.
“Saya pikir perhitungan ini belum pernah dilakukan sebelumnya karena mereka sangat sulit; kami menggunakan kode khusus, ”kata Fegley, yang karyanya dengan Schaefer tentang outgassing Io, bulan terbesar Jupiter dan benda paling vulkanik di tata surya, berfungsi sebagai inspirasi untuk pekerjaan atmosfer Bumi awal masa kini.
Sumber Asli: Rilis Berita WUSTL
