Tabrakan kuno yang membentuk bulan mungkin juga membawa semua bahan yang dibutuhkan untuk kehidupan, sebuah studi baru menemukan.
Lebih dari 4,4 miliar tahun yang lalu, sebuah benda seukuran Mars menabrak Bumi yang primitif, meluncurkan bulan kita ke orbit permanen di sekitar planet kita.
Tetapi sebuah studi baru menemukan bahwa peristiwa ini bisa memiliki dampak yang jauh lebih besar daripada yang diperkirakan sebelumnya. Tabrakan itu juga bisa memberi planet kita karbon, nitrogen, dan belerang yang diperlukan agar kehidupan terbentuk, para ilmuwan melaporkan hari ini (23 Januari) dalam jurnal Science Advances.
Saat itu, Bumi sedikit seperti Mars saat ini. Ia memiliki inti dan mantel, tetapi bagian non-inti sangat buruk dalam unsur-unsur volatil seperti nitrogen, karbon, dan belerang.
Elemen-elemen di bagian non inti dari planet kita, yang disebut "Bumi silikat curah," dapat saling berbaur, tetapi mereka tidak pernah berinteraksi dengan unsur-unsur inti. Meskipun beberapa volatile ada di intinya, mereka tidak bisa mencapai lapisan luar planet. Dan kemudian tabrakan terjadi.
Satu teori menyatakan bahwa jenis khusus meteorit, yang disebut chondrites berkarbon, menghantam Bumi dan memberi Bumi silikat elemen-elemen yang mudah menguap ini. Gagasan ini bertumpu pada fakta bahwa rasio versi yang berbeda - atau isotop - nitrogen, karbon dan hidrogen tampaknya cocok dengan yang ditemukan pada meteorit ini. Jadi, para pendukung teori berpendapat, meteorit harus menjadi sumber unsur-unsur ini.
Tetapi hanya ada satu masalah: rasio karbon terhadap nitrogen tidak aktif.
Sementara meteorit memiliki sekitar 20 bagian karbon menjadi satu bagian nitrogen, bahan non-inti Bumi memiliki sekitar 40 bagian karbon untuk setiap bagian nitrogen, menurut penulis studi Damanveer Grewal, Ph.D. mahasiswa di Departemen Ilmu Bumi, Lingkungan, dan Planet di Rice University di Houston, Texas.
Tabrakan kuno
Jadi, kelompok penulis studi memutuskan untuk menguji teori lain: Bagaimana jika planet lain membawa barang?
"Bumi bisa bertabrakan dengan berbagai jenis planet," kata Grewal kepada Live Science. Mungkinkah salah satu dari planet-planet itu memberi Bumi elemen silikat proporsi yang tepat?
Jika tabrakan ini terjadi, dua inti planet akan bergabung dan dua mantel akan bergabung.
Jadi, mereka berangkat untuk membuat planet yang mungkin bisa bertabrakan dengan planet kita.
Di lab, di tungku jenis khusus, Grewal dan timnya menciptakan kondisi suhu tinggi, tekanan tinggi di mana inti planet dapat terbentuk. Dalam kapsul grafit (suatu bentuk karbon), mereka menggabungkan bubuk logam (yang mewakili inti dan termasuk unsur-unsur seperti besi yang terikat dengan nitrogen) dengan proporsi berbeda dari bubuk silikat (campuran silikon dan oksigen, yang dimaksudkan untuk meniru planet hipotetis). mantel).
Dengan memvariasikan suhu, tekanan dan proporsi sulfur dalam percobaan mereka, tim menciptakan skenario bagaimana elemen-elemen ini dapat membagi antara inti dan sisa dari planet hipotetis.
Mereka menemukan bahwa karbon jauh kurang bersedia untuk berikatan dengan besi di hadapan konsentrasi tinggi nitrogen dan belerang, sementara nitrogen terikat dengan besi bahkan ketika banyak belerang hadir. Jadi agar nitrogen dikeluarkan dari inti, dan hadir di bagian lain dari planet ini, nitrogen seharusnya mengandung konsentrasi sulfur yang sangat tinggi, kata Grewal.
Mereka kemudian memasukkan kemungkinan-kemungkinan ini ke dalam simulasi, bersama dengan informasi tentang bagaimana berbagai elemen volatil berperilaku, dan jumlah karbon, nitrogen, dan sulfur saat ini di lapisan luar bumi.
Setelah menjalankan lebih dari 1 miliar simulasi, mereka menemukan bahwa skenario yang paling masuk akal - skenario yang memiliki kemungkinan waktu paling tinggi dan dapat menghasilkan rasio karbon dan nitrogen yang benar - adalah skenario yang menghadirkan tabrakan dan penggabungan Bumi dengan Planet seukuran Mars itu mengandung sekitar 25 hingga 30 persen sulfur di intinya.
Teori ini "sangat mungkin," kata Célia Dalou, seorang ahli petrologi eksperimental di Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques di Prancis, yang bukan bagian dari penelitian ini. "Pekerjaan ini adalah hasil yang sangat sukses dari penelitian bertahun-tahun dari berbagai tim yang berbeda."
