Gumpalan magma yang terkubur dalam gelembung yang lebih kecil dari lebar rambut manusia dan ditemukan di Afrika Selatan dapat memutar balik waktu pada tarian lambat pertama Bumi dari lempengan berbatu yang membentuk kulit terluarnya.
Bahan kimia di dalam gumpalan kecil itu menunjukkan apa yang disebut lempeng tektonik meningkat selama miliar tahun pertama keberadaan Bumi.
Sejak 1950-an, para ilmuwan telah mengetahui kerak bumi terbuat dari lempengan raksasa yang disebut lempeng tektonik yang melayang di atas mantel cair Bumi. Lempeng kolosal ini bertemu di zona subduksi, di mana lempengan yang lebih ringan meluncur di bawah yang lebih berat ke kedalaman mantel. Kerak yang tenggelam, diresapi dengan mineral yang dikumpulkan dari permukaan bumi, meleleh menjadi magma di bawah tekanan dan suhu ekstrim dari interior bumi.
Kapan tepatnya daur ulang planet ini dimulai telah diperdebatkan dengan panas. Perkiraan berkisar dari 1 miliar hingga 4 miliar tahun yang lalu. Sekarang, tim ilmuwan internasional telah menemukan bahwa subduksi kerak bumi kemungkinan dimulai lebih dari 3,5 miliar tahun yang lalu. Hasilnya dipublikasikan 15 Juli di jurnal Nature.
"Lempeng tektonik mungkin merupakan proses utama di Bumi yang membuatnya berbeda dari planet lain di tata surya kita dan itu mungkin cukup signifikan untuk studi kehidupan di Bumi," kata Alexander Sobolev, penulis utama makalah dan ahli geokimia di Université. Grenoble Alpes di Perancis.
Manik mikroskopis magma yang didinginkan pada akar penemuan mereka menjadi tidak aktif selama lebih dari 3,3 miliar tahun, dilindungi oleh makam kristal olivinnya dan tidak berubah oleh lingkungan sekitarnya. Itu adalah kapsul waktu dari salah satu kalpa yang paling awal dalam sejarah Bumi.
Kristal olivin, tidak lebih besar dari sebutir pasir, ditemukan di batu komatiite, dinamai setelah Sungai Komati di Afrika Selatan di mana batu tersebut ditemukan. Mereka terbentuk ketika gumpalan magma yang sangat panas naik dari mantel ke permukaan bumi (begitu magma mencapai permukaan bumi, itu disebut lava) selama periode Archaean (2,5 miliar hingga 4 miliar tahun yang lalu). Batuan langka ini sangat berharga bagi ahli geologi karena mereka memberikan gambaran sekilas tentang kondisi awal mantel Bumi.
Untuk mempelajari inklusi magma kecil, Sobolev dan timnya melelehkan kristal ovalin dengan memanaskannya hingga lebih dari 2.700 derajat Fahrenheit (1.500 derajat Celsius) dan dengan cepat mendinginkannya dalam air es untuk membentuk sampel kaca. Mereka kemudian menggunakan instrumen canggih untuk mengukur susunan kimiawi dari magma kaca dan menentukan asalnya.
Para peneliti menemukan magma yang mengandung sejumlah tanda tangan kerak samudera subduksi, termasuk konsentrasi tinggi air dan klorin, dan tingkat deuterium yang rendah (versi hidrogen yang berat). Mereka menyimpulkan magma berasal dari sisa-sisa dasar laut purba.
"Jika itu masalahnya, itu sangat berarti," kata Sobolev. "Ini berarti bahwa kerak yang diubah air laut dari permukaan turun ke mantel hampir 3,3 miliar tahun yang lalu. Karena semua proses ini lambat, Anda dapat berharap bahwa dari titik dari saat sumber ini turun ke titik di mana ia mencapai permukaan lagi, butuh setidaknya 100 hingga 200 juta tahun. Itu berarti proses ini dimulai dalam miliaran tahun pertama sejarah Bumi. "
