Bukti dari bagian kuno kerak bumi menunjukkan bahwa Bumi pernah menjadi dunia air, sekitar tiga miliar tahun yang lalu. Jika benar, itu berarti para ilmuwan perlu mempertimbangkan kembali beberapa pemikiran seputar planet ekstrasurya dan kelayakhunian. Mereka juga perlu mempertimbangkan kembali pemahaman mereka tentang bagaimana kehidupan dimulai di planet kita.
Sebuah makalah baru menyajikan hasil ini dalam jurnal Nature Geoscience. Judul makalah ini adalah “Munculnya benua Continental yang terbatas yang tercermin dalam Archaean awal18Lautan yang diperkaya O. ” Rekan penulis adalah Boswell Wing dari University of Colorado, Boulder, dan mantan mahasiswa pasca doktoralnya, Benjamin Johnson di Iowa State University.
Pekerjaan ini difokuskan pada suatu daerah di Pedalaman Australia yang disebut distrik Panorama. Di wilayah di barat laut Australia terdapat lapisan dasar laut berusia 3,2 miliar tahun, yang telah diputar miring. Potongan kerak memiliki petunjuk kimia tentang air laut Bumi purba.
"Tidak ada sampel air lautan kuno yang tergeletak di sekitar, tetapi kami memiliki batu yang berinteraksi dengan air laut itu dan mengingat interaksi itu," kata Johnson dalam siaran pers.
"Asal dan evolusi biosfer Bumi dibentuk oleh sejarah fisik dan kimia lautan."
Dari makalah “Munculnya benua kontinental Arkaean Terbatas tercermin dalam Archaean awal18Samudra yang diperkaya O.
Para penulis ingin memulai kembali perdebatan tentang seperti apa Bumi purba itu, dan untuk membuka jalan baru dalam diskusi.
Dalam pengantar makalah mereka, kedua penulis mengatakan “Asal dan evolusi biosfer Bumi dibentuk oleh sejarah fisik dan kimia lautan. Sedimen kimia laut dan kerak samudera yang berubah menyimpan catatan geokimia dari sejarah ini. Sedimen kimia laut, misalnya, menunjukkan peningkatan18HAI/16Rasio O melalui waktu. ”
Sedimen laut telah dipelajari dengan baik dari waktu ke waktu, tetapi penulis penelitian ini melihat kerak kuno sebagai gantinya. Lautan purba memiliki berbagai jenis oksigen yang kemudian disimpan ke dalam kerak bumi. Para ilmuwan mengumpulkan lebih dari 100 sampel batuan purba dan menganalisanya untuk dua isotop oksigen: oksigen-16 dan oksigen 18. Mereka ingin menemukan jumlah relatif setiap isotop dalam kerak kuno, untuk membandingkannya dengan jumlah dalam sedimen.
Hasilnya menunjukkan lebih banyak oksigen-18 di kerak ketika terbentuk 3,2 miliar tahun yang lalu, artinya lautan pada waktu itu memiliki lebih banyak oksigen-18. Sepasang peneliti mengatakan itu berarti bahwa ketika kerak itu terbentuk, tidak ada benua. Ini karena ketika benua terbentuk, mereka mengandung lempung, dan lempung itu akan menyerap oksigen yang lebih berat-18. Jadi jika ada benua 3,2 miliar tahun yang lalu, sampel kerak mereka akan memiliki lebih sedikit oksigen-18.
Kesimpulan yang melengkung dari pekerjaan mereka adalah bahwa lautan bumi melewati dua keadaan yang berbeda: satu sebelum benua terbentuk, dan satu demi benua terbentuk.
Sedimen kimia laut telah dipelajari secara luas untuk mencoba menyatukan formasi benua di Bumi purba. Seperti yang dikatakan dalam penelitian ini, sedimen purba itu meliputi “karbonat, fosfat, mikrokristalin silika, dan oksida besi. Karena mineral ini terbentuk langsung dari spesies berair, mereka dapat mencerminkan?18O dari air yang dengannya mereka hidup berdampingan. ” Sedimen adalah seperti catatan arsip Bumi pada saat itu, dan sedimen yang lebih tua menunjukkan nilai oksigen-18 yang meningkat terus menerus sepanjang waktu, hingga hari ini. Tetapi pekerjaan ini berbeda dengan itu, dan penulis menyarankan bahwa oksigen air-18 menurun seiring waktu.
Pasangan ilmuwan membangun sebuah model untuk Bumi purba, menunjukkan bahwa "inisiasi pelapukan benua di Archaean akhir, antara 3 dan 2,5 miliar tahun yang lalu, akan menurunkan18O untuk samudra purba purba yang diperkaya?18Nilai-nilai O mirip dengan air laut modern. " Jadi hanya setelah benua terbentuk, nilai oksigen-18 mulai terlihat seperti nilai-nilai modern.
Meskipun penelitian ini menunjukkan kemungkinan Bumi purba sebagai dunia air, itu tidak berarti bahwa planet itu tanpa bentuk-daratan. Area daratan seluas pulau, atau bahkan benua mikro, mungkin ada pada saat itu, bersifat vulkanik, dan sangat berbatu. Tetapi jenis-jenis bentuk-tanah yang luas yang menutupi Bumi saat ini, kaya dengan tanah dan dengan pegunungan yang tinggi, mungkin belum ada. Jika mereka punya, kandungan oksigen-18 akan lebih mirip dengan hari ini.
"Tidak ada dalam apa yang telah kami lakukan yang mengatakan Anda tidak dapat memiliki mikro, benua yang mencuat dari lautan," kata Wing dalam siaran pers. "Kami hanya tidak berpikir bahwa ada pembentukan tanah kontinental berskala global seperti yang kita miliki saat ini."
Para penulis tidak menyarankan bahwa pekerjaan mereka adalah bukti yang pasti dalam diskusi yang sedang berlangsung di sekitar Bumi awal. Mereka mencatat bahwa mereka adalah alasan lain yang memungkinkan untuk hasil mereka.
Jika benua kuno terbentuk jauh lebih lambat daripada benua modern, itu bisa menjelaskan perbedaan dalam oksigen-18. Mungkin juga bahwa lempung yang menyerap oksigen-18 terbentuk di lautan itu sendiri, bukan di benua.
Itu menunjuk pada sebuah misteri abadi dalam sains Bumi: kapan tepatnya benua terbentuk?
Mungkin, menurut beberapa bukti, bahwa benua hanya dapat terbentuk ketika inti Bumi melepaskan panas dan mendingin. Bagaimanapun, benua modern tidak terbentuk sampai setelah Jurassic. Sebelum itu, satu benua super Gondwana mencakup sekitar seperlima dari permukaan Bumi. Wing ingin memeriksa area yang lebih muda dari kerak bumi untuk mencoba menentukan dengan lebih jelas kapan benua modern terbentuk.
Studi ini juga menyentuh kehidupan awal di Bumi, dan bagaimana dan kapan terbentuknya. Lautan purba Bumi, sama seperti lautan modern, bertindak sebagai penyangga, yang "memediasi umpan balik iklim antara biosfer, atmosfer, dan geosfer melalui waktu yang dalam, membantu memastikan kelayakhunian planet dalam jangka panjang."
Ilmu pengetahuan telah melukiskan gambaran seperti apa Bumi purba itu, dan apa sifat samudera itu. Tapi itu masih jauh dari selesai. Buktinya dikubur, di batu dan dalam waktu. Dan saat kita berusaha memahami perubahan iklim di Bumi ini, dan saat kita menjadi lebih baik dan lebih baik melihat planet-planet ekstrasurya, semua pertanyaan tentang Bumi purba, lautan, dan biosfer, menjadi semakin penting.
Seperti yang penulis katakan dalam makalah mereka, “Bumi purba tanpa benua yang muncul mungkin menyerupai 'dunia air', memberikan kendala lingkungan yang penting pada asal dan evolusi kehidupan di Bumi serta kemungkinan keberadaannya di tempat lain.“
"Sejarah kehidupan di Bumi melacak relung yang tersedia," kata Wing. "Jika Anda memiliki dunia air, dunia yang diliputi oleh lautan, maka ceruk kering tidak akan tersedia."
Lebih:
- Makalah Penelitian: Kemunculan benua Archaean yang terbatas tercermin dalam lautan awal yang diperkaya dengan Archaean 18O
- Siaran Pers: Bumi Awal mungkin merupakan 'dunia air'
- Wikipedia: Ocean Planet
