Pertanyaan bagaimana kehidupan dimulai di Bumi selalu menjadi masalah yang sangat menarik bagi para ilmuwan. Tetapi sama pentingnya dengan bagaimana kehidupan muncul adalah pertanyaan kapan itu muncul. Selain memahami bagaimana unsur-unsur tak hidup berkumpul bersama untuk membentuk organisme hidup pertama (proses yang dikenal sebagai abiogenesis), para ilmuwan juga berupaya menentukan kapan organisme hidup pertama muncul di Bumi.
Dalam sebuah studi baru oleh tim peneliti Kanada, pertanyaan tentang kapan kehidupan muncul di Bumi dibatasi menggunakan dua pendekatan. Dengan menggabungkan bukti astrofisika dan geofisika dengan biosignatures dalam sampel geologis, mereka memperkirakan bahwa kehidupan muncul sekitar 200 hingga 800 juta tahun setelah Bumi menjadi layak huni (sekitar 3,7 miliar tahun yang lalu). Studi ini bisa memiliki implikasi drastis bagi pemahaman kita tentang kehidupan dan berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk muncul di planet yang mirip Bumi.
Studi yang menggambarkan temuan mereka baru-baru ini diterbitkan dalam jurnalAstrobiologi dengan judul "Membatasi Interval Waktu untuk Asal Mula Kehidupan di Bumi". Penelitian ini dipimpin oleh mahasiswa PhD Ben K. D. Pearce, dan termasuk beberapa rekannya dari Origins Institute dan Departemen Fisika dan Astronomi di McMaster University di Hamilton, Ontario.
Demi studi mereka, Pearce dan rekan-rekannya berusaha membuat kerangka waktu ketika kehidupan muncul di Bumi. Seperti dicatat, mereka menganggap bukti astrofisika dan geofisika di satu sisi, dan biosignatures dalam sampel geologi di sisi lain untuk membangun batas untuk keduanya. Seperti yang dijelaskan Pearce kepada Space Magazine melalui email:
“Ada dua batas yang membatasi interval waktu untuk asal usul kehidupan, dan untuk membatasi setiap batas memerlukan berbagai jenis bukti. Batas layak huni dibatasi oleh bukti astrofisika dan geofisika, misalnya, skala waktu dampak pembentuk Bulan, dan pendinginan mantel magma Bumi. Batas biosignature dibatasi oleh berbagai biosignature, seperti mikrofosil, stromatolit, dan karbon-13 tanda tangan. ”
Berdasarkan bukti astrofisika dan geofisika, tim mampu menempatkan batas kelayakhunian untuk Bumi antara 4,5 dan 3,9 miliar tahun yang lalu. Mereka mampu membatasi batas biosignatur lebih dekat, menempatkannya pada sekitar 3,7 miliar tahun yang lalu berdasarkan keberadaan stomatolit dan tanda tangan karbon ringan dalam butiran grafit yang berasal dari sedimen.
Karena itu, perbedaan antara dua batas ini memberi kita gambaran tentang berapa lama waktu yang diperlukan untuk bentuk kehidupan awal muncul. "Bukti menunjukkan perlu waktu 200 hingga 800 juta tahun untuk muncul di Bumi, yang merupakan periode waktu yang relatif singkat mengingat planet ini dapat dihuni selama 4,5–3,9 miliar tahun, dan akan tetap dapat dihuni sekitar satu miliar lebih," kata Pearce.
Sementara studi ini memiliki implikasi yang signifikan untuk studi kehidupan di Bumi, itu belum berlaku untuk planet ekstra-surya. Sementara perkiraan berapa lama bagi kehidupan untuk muncul di planet seperti milik kita mungkin berguna ketika menyelidiki planet ekstrasurya "mirip Bumi" suatu hari nanti, pengetahuan kita tentang planet dan sistem ekstra-surya saat ini terlalu terbatas. Seperti yang ditunjukkan Pearce:
“Sayangnya kami tidak dapat benar-benar menggunakan studi tentang interval waktu untuk asal usul kehidupan di Bumi sebagai panduan untuk mencari kehidupan di planet ekstrasurya, karena kami adalah ukuran sampel n = 1. Kami tidak tahu apakah kehidupan membutuhkan waktu lebih lama untuk muncul di Bumi daripada di dunia yang layak huni, atau lebih pendek, atau apakah kehidupan muncul di tempat lain selain Bumi. "
Namun, seperti yang ditambahkan Pearce, ulasan ini sangat berguna untuk memandu pemahaman kita tentang asal usul kehidupan di Bumi. “Sebagai contoh, 200 juta tahun mungkin merupakan jumlah waktu yang diperlukan untuk sintesis kimia untuk mengeksplorasi ruang sekuens biopolimer nonfungsional yang besar dan acak. Hanya setelah 'masa pencarian dan menunggu' yang lama ini, barangkali sekelompok kecil replikator yang stabil mungkin telah didirikan di Bumi awal. "
Di tahun-tahun mendatang, instrumen generasi selanjutnya akan memungkinkan karakterisasi planet ekstrasurya tidak seperti sebelumnya. Dengan penelitian tambahan, perkiraan ilmiah tentang kapan kehidupan bisa muncul di berbagai planet ekstrasurya yang mirip Bumi mungkin tersedia. Sampai saat itu, sangat menghibur mengetahui bahwa kita semakin dekat untuk menentukan bagaimana dan kapan kehidupan muncul di Bumi.
