Seperti apa Bumi 3,2 miliar tahun yang lalu? Bukti baru menunjukkan bahwa planet ini ditutupi oleh lautan luas dan tidak memiliki benua sama sekali.
Benua muncul kemudian, ketika lempeng tektonik mendorong massa tanah yang besar dan berbatu ke atas untuk menembus permukaan laut, para ilmuwan baru-baru ini melaporkan.
Mereka menemukan petunjuk tentang dunia air kuno ini yang tersimpan di bongkahan dasar laut purba, yang sekarang terletak di pedalaman Australia barat laut.
Sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu, tabrakan berkecepatan tinggi antara debu dan batuan antariksa membentuk permulaan dari planet kita: bola magma yang meleleh dan meleleh yang dalamnya ribuan mil. Bumi mendingin saat berputar; akhirnya, setelah 1.000 hingga 1 juta tahun, magma pendingin membentuk kristal mineral pertama di kerak bumi.
Sementara itu, air pertama Bumi mungkin telah terbawa ke sini oleh komet-komet yang kaya es dari luar tata surya kita, atau mungkin telah mencapai debu dari awan partikel-partikel yang melahirkan matahari dan planet-planetnya yang mengorbit, sekitar waktu pembentukan Bumi.
Ketika Bumi adalah lautan magma yang panas, uap air dan gas keluar ke atmosfer. "Kemudian hujan turun dari atmosfer ketika kondisinya cukup dingin," kata penulis studi utama Benjamin Johnson, asisten profesor di Departemen Ilmu Geologi dan Atmosfer di Iowa State University.
"Kami tidak dapat benar-benar mengatakan apa sumber air dari pekerjaan kami, tetapi kami menyarankan bahwa apa pun sumbernya, air itu hadir ketika samudera magma masih ada," kata Johnson kepada Live Science dalam email.
Dalam studi baru itu, Johnson dan rekan penulisnya Boswell Wing, seorang profesor ilmu geologi di University of Colorado Boulder, beralih ke lanskap unik Panorama di pedalaman Australia. Pemandangan berbatu mempertahankan sistem hidrotermal yang berasal dari 3,2 miliar tahun yang lalu, "dan mencatat seluruh kerak samudera dari permukaan ke mesin panas yang mendorong sirkulasi," kata Johnson.
Dipertahankan dalam dasar laut yang terjal adalah versi yang berbeda, atau isotop, oksigen; Seiring waktu, hubungan antara isotop-isotop ini dapat membantu para ilmuwan memecahkan kode perubahan suhu samudera purba dan iklim global.
Namun, para ilmuwan menemukan sesuatu yang tidak terduga melalui analisis mereka terhadap lebih dari 100 sampel sedimen. Mereka menemukan bahwa 3,2 miliar tahun yang lalu, lautan mengandung lebih banyak oksigen-18 daripada oksigen-16 (yang terakhir lebih umum di lautan modern). Model komputer mereka menunjukkan bahwa pada skala global, massa daratan benua melepaskan oksigen-18 dari lautan. Dengan tidak adanya benua, lautan akan membawa lebih banyak oksigen-18. Dan perbandingan antara kedua isotop oksigen ini mengisyaratkan bahwa pada saat itu, tidak ada benua sama sekali, studi ini menemukan.
"Nilai ini berbeda dari lautan modern dengan cara yang dapat dijelaskan paling mudah oleh kurangnya kerak benua yang muncul," kata Johnson dalam email.
Peneliti lain sebelumnya telah mengusulkan gagasan bahwa Bumi dulunya tertutup samudera, kata Johnson. Namun, ada sedikit kesepakatan tentang seberapa banyak kerak itu terlihat di atas permukaan laut. Penemuan baru ini "memberikan kendala geokimia aktual pada keberadaan tanah di atas permukaan laut," jelasnya.
Prospek dunia air bumi kuno juga menawarkan perspektif baru tentang pertanyaan lain yang menarik: di mana bentuk kehidupan paling awal di planet ini muncul dan bagaimana mereka berevolusi, tulis para peneliti dalam penelitian tersebut.
"Ada dua kamp utama untuk asal usul kehidupan: lubang hidrotermal dan kolam di darat," kata Johnson. "Jika pekerjaan kami akurat, itu berarti jumlah lingkungan di darat untuk kehidupan muncul dan berevolusi benar-benar kecil atau tidak ada sampai sekitar 3,2 miliar tahun yang lalu."
Temuan ini dipublikasikan online hari ini (2 Maret) di jurnal Nature Geoscience.
Catatan editor: Judul artikel ini diperbarui pada 3 Maret untuk mengoreksi umur Bumi yang bebas benua; sementara bukti dalam penelitian ini berasal dari lebih dari 3 miliar tahun yang lalu, Bumi pada waktu itu hanya berusia 1,5 miliar tahun, bukan 3 miliar tahun.
