REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA -- Menurut sebuah penelitian pemodelan baru, jenis gas helium yang sangat langka yang diproduksi setelah Big Bang bocor keluar dari inti logam Bumi. Sebagian besar gas ini yang dikenal sebagai helium-3, adalah gas primordial.
Gas terbentuk tepat setelah Big Bang 13,8 miliar tahun yang lalu. Beberapa dari helium-3 ini akan bergabung dengan partikel gas dan debu lain di nebula surya, awan besar yang berputar dan runtuh yang dihipotesiskan telah menghasilkan pembentukan tata surya.
Menurut para ahli, penemuan bahwa inti Bumi kemungkinan mencakup kumpulan besar helium-3 menambah bukti bahwa Bumi terbentuk di dalam nebula surya yang berkembang, bukan di pinggirannya atau selama fase memudarnya.
"Helium-3 adalah keajaiban alam, dan petunjuk bagi sejarah Bumi, bahwa masih ada sejumlah besar isotop ini di bagian dalam Bumi," kata penulis utama penelitian Peter Olson, ahli geofisika di University of New Mexico, dalam sebuah pernyataan, dilansir dari Live Science, Sabtu (2/4/2022).
Helium-3 adalah isotop atau varian dari helium dengan satu neutron, bukan dua neutron biasa di nukleusnya. Ini adalah gas langka. Kelimpahannya terhitung hanya 0,0001 persen dari semua helium di Bumi.
Helium-3 diproduksi oleh berbagai proses, termasuk peluruhan radioaktif tritium, isotop radioaktif hidrogen yang langka. Namun, karena helium adalah salah satu unsur pertama yang ada di alam semesta, mayoritas helium-3 kemungkinan besar berasal dari Big Bang.
Para ilmuwan telah mengetahui bahwa sekitar 2 kilogram helium-3 keluar dari interior bumi setiap tahun, sebagian besar di sepanjang sistem punggungan tengah laut di mana lempeng tektonik bertabrakan, menurut penelitian yang diterbitkan secara online 28 Maret dalam jurnal Geochemistry. Geofisika, Geosistem.
"Ini cukup untuk mengisi balon seukuran meja Anda," kata Olson.
Namun, para ilmuwan tidak yakin berapa banyak helium-3 yang berasal dari inti versus mantel, atau berapa banyak helium-3 di reservoir Bumi.
Untuk menyelidiki, para peneliti memodelkan kelimpahan helium selama dua periode kritis dalam sejarah Bumi. Periode pertama selama perkembangan awal planet, ketika masih memperoleh helium. Periode kedua setelah pembentukan bulan, ketika planet kita kehilangan sejumlah besar gas ini. Para ilmuwan percaya bulan terbentuk sekitar 4 miliar tahun yang lalu ketika asteroid besar seukuran Mars bertabrakan dengan Bumi.
Peristiwa ini akan melelehkan kerak bumi, memungkinkan sebagian besar helium yang terkandung di dalam bola bumi kita lepas.
Bagaimanapun, Bumi tidak kehilangan semua helium-3 pada waktu itu. Masih mengandung beberapa gas langka yang merembes keluar dari perut bumi. Inti akan menjadi lokasi yang ideal untuk reservoir semacam itu karena kurang sensitif terhadap dampak signifikan dibandingkan dengan bagian lain dari sistem Bumi.
Para peneliti menggunakan tingkat kebocoran helium-3 modern dengan model perilaku isotop helium. Perhitungan ini menemukan bahwa antara 22 miliar pon (10 teragram) dan 2 triliun pon (1 pentagram) helium-3 hadir di inti Bumi, jumlah yang sangat besar. Ini menunjukkan bahwa Bumi berevolusi dalam nebula surya dengan jumlah gas yang tinggi.
"Model pertukaran gas mereka, pertukaran selama pembentukan dan evolusi Bumi mengimplikasikan inti logam sebagai reservoir bocor yang menyediakan helium-3 ke seluruh Bumi," kata para peneliti.
Namun, karena kesimpulan ini didasarkan pada pemodelan, kesimpulan ini tidak sempurna. Tim harus membuat sejumlah asumsi, seperti Bumi menyerap helium-3 ketika berasal dari nebula surya, helium memasuki logam pembentuk inti, dan beberapa helium meninggalkan inti menuju mantel. Asumsi-asumsi ini, bersama dengan ketidakpastian lain, seperti berapa lama nebula matahari berlangsung relatif terhadap tingkat di mana Bumi terbentuk, menunjukkan bahwa mungkin ada lebih sedikit helium-3 di inti daripada yang dihitung para ilmuwan.
Para peneliti bertujuan untuk menemukan lebih banyak bukti untuk mendukung temuan mereka. Misalnya menemukan gas tambahan yang diciptakan nebula, seperti hidrogen yang bocor diri dari Bumi dari lokasi yang sama dan pada tingkat yang sama seperti helium-3.
Ikuti Whatsapp Channel Republika