Batu-batu dari pantai timur Teluk Hudson di Kanada mengandung unsur-unsur kerak bumi yang paling awal, demikian temuan penelitian baru.
Batuan itu sendiri adalah granit yang berusia 2,7 miliar tahun, tetapi mereka masih memegang sinyal kimiawi dari batuan prekursor yang meleleh dan didaur ulang untuk membentuk batuan yang ada saat ini. Studi baru, yang diterbitkan online hari ini (17 Maret) dalam jurnal Science, menemukan bahwa prekursor ini terbentuk sekitar 4,3 miliar tahun yang lalu.
Bumi berusia 4,6 miliar tahun, dan dampak astronomi yang membentuk bulan terjadi sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu. Itu membuat batu prekursor ke granit Kanada di antara kerak yang paling awal setelah dampak pembentukan bulan, kata pemimpin studi Jonathan O'Neil, seorang geoscientist di University of Ottawa di Kanada.
Sejarah Hadits
Penelitian baru adalah upaya untuk mengintip kembali ke Hadean eon, fase misterius dan agak cair dari sejarah Bumi. Hadean dimulai dengan pembentukan Bumi dan berakhir sekitar 4 miliar tahun yang lalu, dan sangat sedikit sisa-sisa geologis dari era ini yang tersisa. Kebanyakan batu dari Hadean sudah lama didaur ulang kembali ke mantel planet.
"Batuan yang berusia 3,6 hingga 3,8 miliar tahun atau lebih, kita dapat menghitungnya dengan jari tangan kita, pada dasarnya," kata O'Neil kepada Live Science. "Kami memiliki jumlah sampel batuan yang sangat terbatas untuk memahami miliaran tahun pertama sejarah Bumi."
Granit yang ditemukan di utara Teluk Hudson Kanada tidak berkencan dengan Hadean, tetapi mereka bertabrakan dengan sabuk Greenstone Nuvvuagittuq, sebuah formasi yang diduga berisi batu tertua yang diketahui di Bumi, berusia antara 3,8 miliar dan 2,48 miliar tahun. (Satu-satunya bahan geologis yang lebih tua adalah butiran mineral kecil yang disebut zirkon dari Jack Hills Australia, tetapi batuan asli yang menahan butiran tersebut telah lama menghilang).
Beberapa ilmuwan berpikir bahwa zirkon Jack Hills dan sabuk Greenstone Nuvvuaguittuq mengandung jejak kehidupan paling awal di planet ini, meskipun temuan itu kontroversial.
Pohon keluarga geologi
O'Neil dan rekan penulisnya, Richard Carlson dari Carnegie Institution for Science, tertarik pada granit berumur 2,7 miliar tahun karena mereka tahu bahwa batuan semacam itu harus dibentuk oleh batuan "induk" yang memiliki telah dikubur dan sebagian meleleh sebelum direformasi. Pertanyaannya adalah, berapa umur orang tua itu?
Untuk mengetahuinya, para peneliti beralih ke penanggalan samarium-neodymium, sebuah metode yang menggunakan rasio variasi yang berbeda dari dua unsur tanah jarang untuk menentukan usia. Satu variasi molekuler, atau isotop, dari samarium, samarium-146, tidak lagi ada di Bumi: Semuanya mengalami peluruhan radioaktif dalam 500 juta tahun pertama dari sejarah planet ini, kata O'Neil.
Samarium-146 meluruh menjadi neodymium-142, sehingga setiap batu yang terbentuk setelah 500 juta tahun pertama sejarah Bumi memiliki rasio yang sama antara neodymium-142 dengan isotop neodymium lainnya. Setiap batu yang menunjukkan variasi dalam rasio neodymium ini pasti terbentuk dalam 500 juta tahun pertama sejarah Bumi, kata para peneliti.
Variasi seperti itulah yang ditemukan oleh para ilmuwan di batuan Teluk Hudson - defisit rasio neodymium-142 hingga neodymium-144 dibandingkan dengan batuan modern.
"Itu artinya batu induk mereka harus sangat tua," kata O'Neil. Para peneliti juga menemukan bahwa batuan induk kemungkinan kerak samudera basaltik daripada tanah kering.
Para peneliti memperkirakan bahwa batuan induk itu 1,5 miliar tahun lebih tua daripada granit modern yang bertahan sampai sekarang. Itu menarik bukan hanya karena batuan induk adalah beberapa kerak yang paling awal di Bumi, kata O'Neil, tetapi karena batuan induk bertahan lama sekali sebelum didaur ulang. Kerak samudera hari ini bertahan di permukaan hanya sekitar 200 juta tahun sebelum didorong kembali ke mantel dan sebagian meleleh, kata O'Neil. Batu induk dari granit Teluk Hudson tetap berada di permukaan selama lebih dari satu miliar tahun sebelum didaur ulang, lima kali lipat selama kerak samudera saat ini bertahan.
