Gambar 'Marmer Biru' dari Bumi yang diambil dari instrumen VIIRS di atas satelit pengamat Bumi NASA - Suomi NPP - pada 4 Januari 2012.
(Gambar: © NASA / NOAA / GSFC / Suomi NPP / VIIRS / Norman Kuring)
Planet Bumi tidak memiliki akta kelahiran untuk mencatat pembentukannya, yang berarti para ilmuwan menghabiskan ratusan tahun berjuang untuk menentukan usia planet ini. Jadi, berapa umur Bumi?
Dengan mengencani batu-batu di kerak Bumi yang terus berubah, serta batu-batu di tetangga Bumi, seperti bulan dan meteorit yang berkunjung, para ilmuwan telah menghitung bahwa Bumi berusia 4,54 miliar tahun, dengan rentang kesalahan 50 juta tahun.
Berapa umur batumu?
Para ilmuwan telah melakukan beberapa upaya untuk mengencani planet ini selama 400 tahun terakhir. Mereka telah berusaha untuk memprediksi usia berdasarkan perubahan permukaan laut, waktu yang dibutuhkan untuk Bumi atau matahari untuk mendinginkan suhu saat ini, dan salinitas laut. Ketika teknologi kencan berkembang, metode ini terbukti tidak dapat diandalkan; misalnya, naik turunnya samudra ditunjukkan sebagai proses yang terus berubah dan bukannya menurun secara bertahap.
Dan dalam upaya lain untuk menghitung usia planet ini, para ilmuwan beralih ke bebatuan yang menutupi permukaannya. Namun, karena lempeng tektonik terus-menerus mengubah dan memperbaiki kerak, batuan pertama telah lama didaur ulang, dilebur dan direformasi menjadi singkapan baru.
Para ilmuwan juga harus menghadapi masalah yang disebut Great Unconformity, di mana lapisan batuan sedimen tampak hilang (di Grand Canyon, misalnya, ada 1,2 miliar tahun batuan yang tidak dapat ditemukan). Ada banyak penjelasan untuk ketidaksesuaian ini; pada awal 2019, satu penelitian menunjukkan bahwa zaman es global menyebabkan gletser menggiling ke dalam batuan, menyebabkannya hancur. Lempeng tektonik kemudian melemparkan batu yang dihancurkan kembali ke bagian dalam bumi, menghilangkan bukti lama dan mengubahnya menjadi batu baru.
Pada awal abad ke-20, para ilmuwan menyempurnakan proses penanggalan radiometrik. Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa isotop dari beberapa unsur radioaktif membusuk menjadi unsur lain pada tingkat yang dapat diprediksi. Dengan memeriksa unsur-unsur yang ada, para ilmuwan dapat menghitung kuantitas awal unsur radioaktif, dan dengan demikian berapa lama waktu untuk unsur-unsur tersebut membusuk, yang memungkinkan mereka menentukan usia batuan.
Batuan tertua di Bumi yang ditemukan hingga saat ini adalah Acasta Gneiss di Kanada barat laut dekat Great Slave Lake, yang berusia 4,03 miliar tahun. Tetapi batuan yang berumur lebih dari 3,5 miliar tahun dapat ditemukan di semua benua. Greenland membanggakan batuan supracrustal Isua (3,7 hingga 3,8 miliar tahun), sementara batuan di Swaziland 3,4 miliar hingga 3,5 miliar tahun. Sampel di Australia Barat berusia 3,4 miliar hingga 3,6 miliar tahun.
Kelompok penelitian di Australia menemukan butiran mineral tertua di Bumi. Kristal silikat zirkonium kecil ini memiliki usia yang mencapai 4,3 miliar tahun, menjadikannya bahan tertua yang ditemukan di Bumi sejauh ini. Batuan sumbernya belum ditemukan.
Batuan dan zirkon menetapkan batas yang lebih rendah pada usia Bumi 4,3 miliar tahun, karena planet itu sendiri harus lebih tua dari apa pun yang terletak di permukaannya.
Ketika kehidupan muncul masih dalam perdebatan, terutama karena beberapa fosil awal dapat muncul sebagai bentuk batuan alami. Beberapa bentuk kehidupan paling awal telah ditemukan di Australia Barat, seperti yang diumumkan dalam penelitian tahun 2018; para peneliti menemukan filamen kecil di batuan berumur 3,4 miliar tahun yang bisa jadi fosil. Studi lain menunjukkan bahwa kehidupan berasal lebih awal. Tabung hematit dalam batuan vulkanik di Quebec dapat mencakup mikroba antara 3,77 dan 4,29 miliar tahun yang lalu. Para peneliti yang mengamati bebatuan di barat daya Greenland juga melihat struktur mirip kerucut yang dapat mengelilingi koloni mikroba sekitar 3,7 miliar tahun yang lalu.
Temui tetangga
Dalam upaya untuk lebih menyempurnakan usia Bumi, para ilmuwan mulai melihat ke luar. Bahan yang membentuk tata surya adalah awan debu dan gas yang mengelilingi matahari muda. Interaksi gravitasi menggabungkan materi ini ke dalam planet dan bulan pada waktu yang bersamaan. Dengan mempelajari benda-benda lain di tata surya, para ilmuwan dapat mengetahui lebih banyak tentang sejarah awal planet ini.
Tubuh terdekat ke Bumi, bulan, tidak mengalami proses pelapisan ulang yang terjadi di seluruh lanskap Bumi. Dengan demikian, batu-batu dari sejarah awal bulan masih duduk di permukaan bulan. Sampel kembali dari misi Apollo dan Luna mengungkapkan usia antara 4,4 miliar dan 4,5 miliar tahun, membantu membatasi usia Bumi. Bagaimana bulan terbentuk adalah masalah perdebatan; sementara teori dominan menunjukkan bahwa benda seukuran Mars menabrak Bumi dan fragmen-fragmen itu akhirnya menyatu menjadi bulan, teori-teori lain menyatakan bahwa bulan terbentuk sebelum Bumi. [Terkait: Bagaimana Bumi Terbentuk?]
Selain tubuh besar tata surya, para ilmuwan telah mempelajari pengunjung berbatu yang lebih kecil yang telah jatuh ke Bumi. Meteorit muncul dari berbagai sumber. Beberapa dibuang dari planet lain setelah tabrakan dengan kekerasan, sementara yang lain adalah potongan sisa dari tata surya awal yang tidak pernah tumbuh cukup besar untuk membentuk tubuh yang kohesif.
Meskipun tidak ada batu yang dengan sengaja dikembalikan dari Mars, sampel ada dalam bentuk meteorit yang jatuh ke Bumi sejak lama, memungkinkan para ilmuwan untuk membuat perkiraan tentang usia batuan di Planet Merah. Beberapa dari sampel ini telah berumur 4,5 miliar tahun, mendukung perhitungan lain dari tanggal pembentukan planet awal.
Lebih dari 70 meteorit yang jatuh ke Bumi telah dihitung umurnya dengan penanggalan radiometrik. Yang tertua adalah antara 4,4 miliar dan 4,5 miliar tahun.
Lima puluh ribu tahun yang lalu, sebuah batu terlontar dari ruang angkasa untuk membentuk Kawah Meteor di Arizona. Pecahan asteroid itu telah dikumpulkan dari tepi kawah dan dinamai untuk Canyon Diablo terdekat. Meteorit Canyon Diablo penting karena mewakili kelas meteorit dengan komponen yang memungkinkan penanggalan yang lebih tepat.
Pada tahun 1953, Clair Cameron Patterson, seorang ahli geokimia terkenal di California Institute of Technology, mengukur rasio isotop timbal dalam sampel meteorit yang memberikan batasan ketat pada usia Bumi. Sampel meteorit menunjukkan penyebaran dari 4,53 miliar hingga 4,58 miliar tahun. Para ilmuwan menafsirkan kisaran ini sebagai waktu yang dibutuhkan bagi tata surya untuk berevolusi, peristiwa bertahap yang berlangsung selama sekitar 50 juta tahun.
Dengan menggunakan tidak hanya batuan di Bumi tetapi juga informasi yang dikumpulkan tentang sistem yang mengelilinginya, para ilmuwan telah dapat menempatkan usia Bumi sekitar 4,54 miliar tahun. Sebagai perbandingan, galaksi Bimasakti yang berisi tata surya berusia sekitar 13,2 miliar tahun, sementara alam semesta sendiri telah berusia 13,8 miliar tahun.
Bacaan lebih lanjut:
- Cari tahu di mana batu tertua di Amerika Serikat berada.
- Pelajari lebih lanjut tentang batuan dan mineral tertua di dunia, dari American Natural History Museum.
- Baca lebih lanjut tentang menentukan usia Bumi dari Survei Geologi A.S.
Artikel ini diperbarui pada 7 Februari 2019, oleh kontributor Space.com Elizabeth Howell.
