Main Menu

Kehidupan di Bumi Berasal dari Planet Lain

Rohmat Haryadi
06-09-2016 10:37

Teori Asal Muasal Karbon di permukaan bumi (Dok. Nature Geoscince)

Houston, GATRANews - Penelitian ilmuwan Rice University Departemen Ilmu Kebumian menunjukkan bahwa hampir semua karbon yang merupakan dasar kehidupan di Bumi datang dari planet lain. Yaitu, akibat tabrakan bumi dengan janin planet mirip Merkurius sekitar 4,4 miliar tahun yang lalu. 


Dalam sebuah studi terbaru pekan ini di Nature Geoscience, ahli geologi Rice, Rajdeep Dasgupta dan rekan menawarkan jawaban baru untuk pertanyaan geologi  yang lama menjadi perdebatan.


Yaitu, bagaimana kehidupan berbasis karbon berkembang di Bumi, mengingat bahwa sebagian besar karbon di planet ini seharusnya mendidih dan menguap meninggalkan planet, atau tersedot dan terkunci dalam inti Bumi? "Tantangannya adalah untuk menjelaskan asal-usul dari unsur-unsur yang mudah menguap seperti karbon yang berada di luar inti di bagian mantel planet kita," kata Dasgupta.


Di laboratorium, Dasgupta khusus menciptakan kondisi tekanan dan suhu tinggi yang eksis jauh di dalam perut Bumi dan planet berbatu lainnya. Timnya menekan batu dengan hidrolik yang dapat mensimulasikan kondisi sekitar 250 mil di bawah permukaan Bumi, atau pada batas mantel inti planet yang lebih kecil seperti Merkurius.


"Bahkan sebelum makalah ini, kami telah menerbitkan beberapa studi yang menunjukkan bahwa jika karbon tidak menguap ke angkasa ketika planet ini sebagian besar cair dan mendidih, maka dia akan berakhir di inti logam dari planet kita. Karena paduan yang kaya zat besi ada memiliki kecenderungan yang kuat untuk mengikat karbon," kata Dasgupta.

Inti bumi, yang sebagian besar zat besi, menyumbang sekitar sepertiga dari massa planet. Mantel silikat bumi untuk dua pertiga lainnya, dan setebal lebih dari 1.500 mil di bawah permukaan bumi. Kerak dan atmosfer bumi sangat tipis, bahkan mereka mencapai kurang dari 1 persen dari massa planet. Mantel, atmosfer, dan kerak terus bertukar elemen, termasuk unsur-unsur yang mudah menguap yang dibutuhkan untuk kehidupan.


Jika jatah karbon Bumi menguap ke ruang angkasa, atau terjebak dalam inti, darimana karbon yang berada dalam mantel dan biosfer berasal? Biosfer adalah bagian terluar planet Bumi, mencakup udara, daratan, dan air, yang memungkinkan kehidupan dan proses biotik berlangsung.


"Satu ide populer telah bahwa unsur-unsur yang mudah menguap seperti karbon, sulfur, nitrogen dan hidrogen datang setelah inti bumi selesai membentuk," kata Yuan Li, ilmuwan dari Guangzhou Institut Geokimia, Chinese Academy of Sciences. "Yaitu dari elemen-elemen yang jatuh ke Bumi dalam meteorit dan komet. Masalahnya, tidak ada meteorit yang diketahui yang akan menghasilkan rasio unsur yang mudah menguap di bagian silikat dari planet kita," kata Li.


Pada akhir 2013, tim Dasgupta mulai memikirkan cara-cara yang tidak konvensional untuk mengatasi masalah penguapan karbon dan komposisi inti, dan mereka memutuskan untuk melakukan eksperimen untuk mengukur seberapa sulfur atau silikon mungkin mengubah kecenderungan besi mengikat karbon. Idenya tidak datang dari studi Bumi, tapi dari beberapa tetangga planet bumi.


"Kami pikir kami pasti dibutuhkan untuk melepaskan diri dari komposisi inti konvensional hanya besi dan nikel dan karbon," kata Dasgupta. "Jadi kami mulai menjelajahi paduan yang sangat kaya sulfur dan silikon. Inti planet Mars dianggap kaya sulfur, dan inti Merkurius dianggap relatif kaya silikon.


Percobaan menunjukkan bahwa karbon dapat terlepas dari tarikan inti Bumi dan tidak ditarik ke mantel silikat, - jika inti besi bumi berpadu dengan inti kaya silikon dan atau belerang. "Data kunci mengungkapkan bagaimana partisi karbon antara logam dan silikat bagian dari planet terestrial bervariasi sebagai fungsi dari variabel seperti temperatur, tekanan dan sulfur atau kandungan silikon," kata Li.


Tim memetakan konsentrasi relatif karbon yang akan timbul di bawah berbagai tingkat pengayaan sulfur dan silikon. Para peneliti membandingkan konsentrasi tersebut dengan unsur ringan itu di mantel silikat Bumi. "Salah satu skenario yang menjelaskan rasio karbon, dan rasio sulfur yang melimpah di permukaan kerak Bumi adalah planet embrio seperti Mercury, yang telah membentuk inti kaya silikon, bertabrakan dan ditelan Bumi," kata Dasgupta.


"Karena itu benda langit yang besar, inti dari janin planet langsung tenggelam ke inti planet kita. Sedangkan mantel planet embrio yang kaya karbon akan bercampur dengan mantel bumi,” katanya. Dengan demikian, kehidupan di planet Bumi yang berbasis karbon merupakan sumbangan dari planet lain. Yaitu dari planet embrio yang kaya karbon berinti silikon.


Editor: Rohmat Haryadi

Rohmat Haryadi
06-09-2016 10:37