Seperti Apa Bumi 4,5 Tahun Lalu? Ilmuwan Beri Gambarannya

REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA -- Tim ilmuwan internasional yang dipimpin oleh Paolo Sossi dari ETH melakukan penelitian yang membuat wawasan baru mengenai atmosfer Bumi pada 4,5 miliar tahun lalu. Hasil penelitian itu juga dapat berimpilkasi pada kemungkinan mengenai asal usul kehidupan di Bumi.

Pada 4,5 miliar tahun lalu, tidak ada seorang pun yang mengetahui tentang planet ini. Alih-alih hutan, gunung, maupun laut yang terlihat oleh manusia saat ini, permukaan Bumi saat itu diyakini tertutup sepenuhnya oleh magma.

Upaya penelitian internasional baru yang dipimpin oleh Paolo Sossi, peneliti senior di ETH Zurich dan NCCR PlanetS, berupaya untuk mengangkat beberapa misteri atmosfer purba bumi. Penemuan ini dipublikasikan di jurnal Science Advances.

"Empat setengah miliar tahun yang lalu, magma terus-menerus bertukar gas dengan atmosfer di atasnya, udara dan magma pun saling memengaruhi,” ujar Sossi, dilansir Phys, Sabtu (28/11).

Guna mempelajari atmosfer purba Bumi yang sangat berbeda dari sekarang, para peneliti membuat magma sendiri di laboratorium. Mereka melakukannya dengan mencampurkan bubuk yang cocok dengan komposisi dari bahan batuan cair yang muncul ketika gunung berapi meletus itu dan memanaskannya.

Sossi mengatakan komposisi bubuk yang seperti mantel membuatnya sulit untuk meleleh, karena itu dibutuhkan suhu yang sangat tinggi sekitar 2.000 derajat celcius.

Diperlukan tungku khusus, yang dipanaskan dengan laser. Di dalamnya para peneliti dapat mengangkat magma dengan membiarkan aliran campuran gas mengalir di sekitarnya. Campuran gas ini adalah kandidat yang masuk akal untuk atmosfer purba pada 4,5 miliar tahun lalu.

Jadi, dengan setiap campuran gas yang mengalir di sekitar sampel, magma menjadi sedikit berbeda. Sossi mengatakan perbedaan utama yang dicari dalam penelitian ini adalah bagaimana besi di dalam magma teroksidasi.

Ketika besi bertemu oksigen, ia teroksidasi dan berubah menjadi apa yang biasa kita kenel sebagai karat. Jadi, ketika campuran gas yang ditiup para ilmuwan di atas magma buatan mengandung banyak oksigen dan besi di dalam magma menjadi lebih teroksidasi.

Tingkat oksidasi besi dalam magma yang didinginkan ini memberi Sossi dan rekan-rekannya sesuatu yang dapat mereka bandingkan dengan bebatuan alami pembentuk mantel Bumi saat ini, yang disebut peridotit. Oksidasi besi dalam batuan ini masih memiliki pengaruh atmosfer purba yang tercetak di dalamnya.

Membandingkan peridotit alami dan peridotit dari laboratorium memberi para ilmuwan petunjuk tentang campuran gas mana yang paling dekat dengan atmosfer purba Bumi. Sossi mengatakan setelah mendingin dari keadaan magma, Bumi muda memiliki atmosfer yang sedikit teroksidasi, dengan karbon dioksida sebagai penyusun utamanya, serta nitrogen dan beberapa air.

Tekanan permukaan juga jauh lebih tinggi, hampir seratus kali lipat dari sekrang dan atmosfer jauh lebih tinggi, karena permukaan yang panas. Karakteristik ini membuatnya lebih mirip dengan atmosfer Venus dibandingkan dengan Bumi saat ini.

Hasil penelitian memiliki dua kesimpulan utama. Pertama adalah bahwa Bumi dan Venus dimulai dengan atmosfer yang sangat mirip, tetapi  kemudian kehilangan air karena kedekatannya dengan matahari dan suhu yang lebih tinggi.

Sementara, Bumi tetap menyimpan air, terutama dalam bentuk lautan. Planet manusia ini juga menyerap banyak CO2 dari udara, sehingga mengurangi tingkat CO2 secara signifikan.

Kesimpulan kedua adalah bahwa teori populer tentang munculnya kehidupan di Bumi sekarang tampaknya jauh lebih kecil kemungkinannya. Apa yang disebut ‘eksperimen Miller-Urey’, di mana sambaran petir berinteraksi dengan gas tertentu, terutama amonia dan metana untuk menciptakan asam amino, bahan penyusun kehidupan akan sulit untuk direalisasikan. Gas yang diperlukan juga disebut tidak cukup melimpah.

Ikuti Whatsapp Channel Republika