Para ilmuwan baru-baru ini mengidentifikasi bahan tertua di Bumi: stardust yang berusia 7 miliar tahun, tersimpan dalam meteorit besar berbatu yang menghantam planet kita setengah abad yang lalu.
Debu antarbintang kuno ini, terbuat dari butiran presolar (butiran debu yang mendahului matahari kita), bersendawa ke alam semesta dengan sekarat bintang-bintang selama tahap akhir kehidupan mereka. Sebagian dari debu itu pada akhirnya menumpang asteroid ke Bumi yang menghasilkan meteorit Murchison, 220-lb besar. (100 kilogram) batu yang jatuh pada 28 September 1969, dekat Murchison, Victoria, di Australia.
Analisis baru terhadap lusinan butir presolar dari meteorit Murchison mengungkapkan rentang usia, dari sekitar 4 juta tahun lebih tua dari matahari kita - yang terbentuk 4,6 miliar tahun lalu - hingga 3 miliar tahun lebih tua dari matahari kita, peneliti melaporkan dalam sebuah studi baru .
Meskipun alam semesta dipenuhi dengan debu mengapung, tidak ada butiran presolar yang pernah ditemukan di batuan Bumi. Itu karena lempeng tektonik, gunung berapi, dan proses planet lainnya memanaskan dan mengubah semua debu pra-kutub yang mungkin telah terkumpul selama pembentukan Bumi, kata pemimpin penulis studi Philipp Heck, Robert A. Pritzker Associate Kurator Meteoritics and Polar Studies di Field Museum of Natural Sejarah di Chicago.
Ketika batuan ruang besar yatim terbentuk - seperti asteroid yang menghasilkan Murchison - mereka juga dapat mengambil debu antarbintang kuno. Tetapi tidak seperti planet dinamis, asteroid induk Murchison adalah "sepotong batu yang hampir lembam yang terbentuk dari nebula matahari dan tidak berubah sejak saat itu," sehingga butiran presolar belum dimasak menjadi mineral jenis lain, kata Heck. Sains Langsung.
Sebagian besar butiran presolar berukuran sekitar 1 mikron panjangnya, atau bahkan lebih kecil. Tetapi biji-bijian yang dianalisis para ilmuwan untuk penelitian itu jauh lebih besar, berkisar antara 2 hingga 30 mikron panjangnya.
"Kami menyebutnya 'batu besar,'" kata Heck. "Kita bisa melihatnya dengan mikroskop optik."
"Baby boom" bintang
Untuk penelitian ini, Heck dan koleganya memeriksa 40 dari batu-batu besar yang disebut dari Murchison, menggiling bit meteorit dan menambahkan asam, yang melarutkan mineral dan silikat dan mengungkapkan butiran presolar tahan asam.
"Aku selalu membandingkannya dengan membakar tumpukan jerami untuk menemukan jarum," kata Heck.
Para peneliti menggunakan teknik penanggalan yang mengukur paparan butir terhadap sinar kosmik selama perjalanan antarbintang mereka selama miliaran tahun. Di ruang angkasa, partikel berenergi tinggi berasal dari sumber yang berbeda, membombardir dan menembus benda padat yang lewat. Sinar kosmik itu bereaksi dengan batu untuk membentuk elemen-elemen baru yang menumpuk seiring waktu. Dengan mengukur kuantitas berbagai elemen dalam butiran presolar, para ilmuwan dapat memperkirakan berapa lama debu telah bermandikan sinar kosmik.
Pikirkan seperti ini: Bayangkan menaruh ember di luar saat hujan badai. Selama hujan turun dengan kecepatan tetap, Anda bisa menghitung berapa lama ember berada di luar berdasarkan jumlah hujan yang terkumpul, Heck menjelaskan.
Sebagian besar biji-bijian - sekitar 60% - berasal dari sekitar 4,6 miliar hingga 4,9 miliar tahun yang lalu. Satu penjelasan yang mungkin mengapa ada begitu banyak butiran pada zaman ini adalah bahwa mereka semua adalah produk dari "ledakan bayi kecil" kelahiran bintang di galaksi kita yang terjadi sekitar 7 miliar tahun yang lalu.
"Dan kemudian butuh sekitar dua hingga dua setengah miliar tahun bagi bintang-bintang itu untuk menjadi penghasil debu," Heck menjelaskan. "Ketika sebuah bintang terbentuk, ia tidak menghasilkan debu. Selama sebagian besar masa hidupnya, bintang itu tidak menghasilkan debu. Bintang-bintang itu hanya menghasilkan debu di akhir kehidupan mereka."
Penemuan ini mendukung temuan para astronom lain yang menunjukkan lonjakan dramatis dalam pembentukan bintang sekitar 7 miliar tahun yang lalu, para peneliti melaporkan.
Terlebih lagi, banyak biji-bijian tidak bepergian melalui ruang sendirian; mereka melakukan perjalanan sebagai rumpun, "hampir seperti kelompok granola," menurut Heck. Meskipun tidak pasti apa yang mengikat butiran ini, penelitian lain menunjukkan bahwa beberapa butir presolar dilapisi dengan lapisan lengket dari bahan organik, yang bisa menyatukan cluster ini bersama-sama, kata Heck.
Baunya seperti sains
Menggiling dan menganalisis potongan-potongan batuan luar angkasa juga memberi para peneliti produk sampingan yang tidak biasa - aroma yang kuat dan sangat menyengat. Pasta meteorit dari tanah mengeluarkan bau "seperti selai kacang busuk," rekan penulis studi Jennika Greer, seorang mahasiswa pascasarjana di Field Museum dan University of Chicago, mengatakan dalam sebuah pernyataan.
"Aku tidak pernah mencium bau selai kacang busuk," kata Heck pada Live Science. "Tapi baunya sangat kuat."
Meteorit lain yang baru-baru ini ditambahkan ke koleksi Field Museum, Aguas Zarcas dari Kosta Rika, atau "meteorit mudball kosmik," dikatakan berbau seperti kubis Brussel yang dimasak. Senyawa organik yang mudah menguap dalam meteorit berbatu yang abiotik - tidak dibentuk oleh organisme hidup - menghasilkan bau khas ini ketika dipanaskan atau dilarutkan, kata Heck.
Dan Murchison adalah meteorit yang sangat bau, kata Heck. Ketika ia mengunjungi kota Murchison pada tahun 2019 untuk peringatan 50 tahun pendaratan meteorit, ia berbicara dengan orang-orang yang telah menyaksikan peristiwa tersebut atau mengumpulkan pecahan batu luar angkasa. Banyak dari mereka memiliki kisah untuk diceritakan tentang aroma khas meteorit itu.
"Mereka mengatakan seluruh kota berbau seperti arwah, bau organik yang sangat kuat," kata Heck. "Bahkan mereka yang tidak melihat meteorit itu sendiri - mereka menciumnya."
Temuan ini dipublikasikan online hari ini (13 Januari) di jurnal Proceedings of National Academy of Sciences.
