Washington DC, Gatra.com --- Sangat jarang, Bumi dihujani oleh meteorit besar. Tetapi setiap hari, planet kita dilempari oleh batuan kecil ruang angkasa, mikrometeorit yang terkumpul di permukaan bumi. Sebuah tim University of Washington melihat sampel sangat tua dari meteorit kecil ini untuk menunjukkan bahwa kerikil itu bisa bereaksi dengan karbon dioksida dalam perjalanan mereka ke Bumi. Pekerjaan sebelumnya menunjukkan bahwa meteorit mengaandung oksigen, bertentangan dengan teori dan bukti bahwa atmosfer awal Bumi hampir tanpa oksigen. Studi baru itu diterbitkan minggu ini di jurnal akses terbuka Science Advances.
"Temuan kami bahwa atmosfer yang ditemui mikrometeorit ini tinggi karbon dioksida konsisten dengan apa yang dianggap atmosfer pada awal Bumi," kata penulis pertama Owen Lehmer, seorang mahasiswa doktoral UW dalam ilmu bumi dan luar angkasa. Bukti itu mengacu pada saat Bumi pada usia 2,7 miliar tahun berdasar mikrometeorit tertua yang diketahui. Kerikil meteorit itu dikumpulkan di batu kapur di wilayah Pilbara di Australia Barat dan jatuh pada zaman Arkean, ketika matahari lebih lemah dari hari ini. Sebuah makalah 2016 oleh tim yang menemukan sampel menyarankan mereka menunjukkan bukti oksigen atmosfer pada saat mereka jatuh ke Bumi.
Penafsiran itu akan bertentangan dengan pemahaman saat ini tentang hari-hari awal planet kita, yaitu oksigen naik selama "Kejadian Oksidasi Besar," hampir setengah miliar tahun kemudian. Mengetahui kondisi di Bumi purba penting bukan hanya untuk memahami sejarah planet kita dan kondisi ketika kehidupan muncul. Ini juga dapat membantu menginformasikan pencarian kehidupan di planet lain.
"Kehidupan terbentuk lebih dari 3,8 miliar tahun yang lalu, dan bagaimana kehidupan terbentuk adalah pertanyaan besar dan terbuka. Salah satu aspek terpenting adalah bagaimana atmosfer terbentuk - apa yang tersedia dan seperti apa iklimnya," kata Lehmer.
Studi baru mengambil pandangan baru dalam menafsirkan bagaimana mikrometeorit ini berinteraksi dengan atmosfer, 2,7 miliar tahun yang lalu. Butir seukuran pasir melaju ke arah Bumi dengan kecepatan hingga 20 kilometer per detik.
Untuk atmosfer dengan ketebalan yang sama dengan hari ini, manik-manik logam akan meleleh pada ketinggian sekitar 80 kilometer, dan lapisan terluar dari besi kemudian akan teroksidasi ketika terkena atmosfer. Beberapa detik kemudian mikrometeorit akan mengeras lagi selama sisa waktu gugur mereka. Sampel kemudian akan tetap utuh, terutama ketika dilindungi di bawah lapisan sedimen batuan kapur.
Makalah sebelumnya menafsirkan oksidasi pada permukaan sebagai tanda bahwa besi cair telah mengalami oksigen molekuler. Studi baru menggunakan pemodelan untuk bertanya apakah karbon dioksida bisa menyediakan oksigen untuk menghasilkan hasil yang sama. Sebuah simulasi komputer menemukan bahwa atmosfer yang terdiri dari 6% hingga lebih dari 70% karbon dioksida dapat menghasilkan efek yang terlihat dalam sampel. "Jumlah oksidasi dalam mikrometeorit kuno menunjukkan bahwa atmosfer awal sangat kaya akan karbon dioksida," kata rekan penulis David Catling, seorang profesor ilmu bumi dan ruang angkasa UW.
Sebagai perbandingan, konsentrasi karbon dioksida saat ini meningkat dan saat ini sekitar 415 bagian per juta, atau 0,0415% dari komposisi atmosfer. Tingginya kadar karbon dioksida, gas rumah kaca yang memerangkap panas, akan menangkal sinar matahari yang lebih lemah selama era Archean. Mengetahui konsentrasi tepat karbon dioksida di atmosfer dapat membantu menentukan suhu udara dan keasaman lautan selama waktu itu.
Lebih banyak sampel mikrometeorit kuno dapat membantu mempersempit kisaran kemungkinan konsentrasi karbon dioksida, tulis para penulis. Kerikil yang jatuh di waktu lain juga bisa membantu melacak sejarah atmosfer bumi melalui waktu. "Karena mikrometeorit yang kaya zat besi ini dapat teroksidasi ketika mereka terpapar karbon dioksida atau oksigen, dan mengingat bahwa butiran-butiran kecil ini kemungkinan dipertahankan sepanjang sejarah Bumi, mereka dapat memberikan proksi yang sangat menarik untuk sejarah komposisi atmosfer," kata Lehmer.
