Ketika Bumi terbentuk, itu terlalu panas untuk air. Tapi darimana dia berasal? Dua studi baru mengungkapkan bagaimana Jupiter berperan.
Umat manusia ada karena ada ledakan yang nyata. Dan lebih dari sekali. Selama jam kelahiran tata surya, partikel debu pertama-tama membentuk potongan-potongan kecil, dan kemudian asteroid besar. Tubuh besar terus-menerus bergabung satu sama lain dan melebur menjadi tubuh baru. Pada akhirnya, hanya beberapa puing planet yang tersisa, yang secara bertahap membersihkan jalan mereka di sekitar matahari. Begitulah cara Bumi muncul 4,5 miliar tahun yang lalu.
Teori asal mula Bumi ini adalah kompromi ilmiah. Hanya dia tidak menjawab semua pertanyaan. Dari mana asal air di planet biru? Bagaimanapun, para peneliti sepakat bahwa ketika Bumi terbentuk, itu terlalu panas untuk molekul air. Ada beberapa teori tentang asal-usulnya.
Dua studi yang relevan sekaligus mempromosikan salah satu teori terbaru, yang menurutnya Jupiter memainkan peran utama. Air dan zat cair lainnya dibawa ke Bumi bukan dengan cara yang mereka pikirkan sebelumnya, pada tahap selanjutnya dengan bantuan komet dan asteroid, dan sudah pada tahap pertama kemunculan planet.
Awalnya ada panas
Saat terjadi pengeboman antariksa, suhu di dalam tata surya begitu tinggi sehingga air hanya ada dalam bentuk gas. Tetapi planet muda yang tidak berbentuk tidak dapat menerima gas ini. Sebaliknya, angin matahari yang kuat membawanya ke dalam angkasa luar. Baru kemudian senyawa kimia penting H20 kembali dari luar, tata surya yang dingin. Kapan? Dan bagaimana?
Penelitian oleh ilmuwan Mario Fischer-Gödde dan Thorsten Kleine dari Universitas Münster menunjukkan bahwa gerakan aneh planet Jupiter selama jutaan tahun pertama tata surya membawa air kembali ke Bumi. Data ini bertentangan dengan teori luas yang menyatakan bahwa air berakhir di Bumi hanya pada fase terakhir asal bumi 4,4-3,9 miliar tahun yang lalu dengan bantuan meteorit dan asteroid. Argumen utama mereka adalah unsur langka Ruthenium.
Video promosi:
Bahannya memiliki sifat khusus. Ia tertarik pada besi, siderofilik, seperti yang dikatakan para peneliti, dan oleh karena itu, pada tahap awal kemunculan planet, sebagian besar tenggelam ke inti, yang mengandung besi. Tapi rutenium juga ditemukan di lapisan kerak dan mantel bumi. Ideal untuk Fischer-Gedde dan Kleine, karena dengan melakukan itu mereka tahu apa yang harus diceritakan tentang sejarah Bumi terkini.
Mengembara Jupiter
Rutenium terestrial memiliki komposisi tertentu. Ia terdiri dari atom dengan jumlah neutron, isotop yang berbeda, dan dengan demikian memiliki semacam sidik jari kimiawi yang dapat dibandingkan dengan rutenium dari meteorit muda.
Bergantung pada asal meteorit, yang merupakan sisa-sisa tata surya muda, komposisi ruteniumnya juga berbeda. Komet yang mengandung air dari tata surya bagian luar memiliki sidik jari yang berbeda dengan meteorit kering dari tata surya bagian dalam. Asal mula mantel dari tahap terakhir pembentukan bumi dapat dijelaskan dengan ini.
Hasil studi Fischer-Gedde menunjukkan bahwa mantel tersebut berasal dari meteorit dari famili enstatite chondrite. Benda kaya air dari tata surya luar tampaknya tidak runtuh.
“Karena kita dapat mengesampingkan bahwa air tiba di Bumi dengan meteorit, itu terjadi sebelum itu,” kata Torsten Kleine. Risetnya mendukung model "Big Pivot", yang dibuat hanya beberapa tahun lalu.
Sesuai dengan model ini, Jupiter muda melayang menuju tata surya bagian dalam karena efek selubung gas planet tersebut. Ketika Saturnus kemudian muncul, ia ditarik keluar lagi ke orbit hari ini. Saat raksasa gas mendorong material batuan menuju Matahari dalam perjalanannya kembali, ia melemparkan meteorit dan air dari tata surya bagian luar menuju Bumi. “Jadi, pada waktu tertentu, banyak meteor yang mengandung air masuk ke bumi,” kata Kleine. Dan ini terjadi agak awal dalam sejarah Bumi.
Meteorit tanpa air membentuk Bumi
Studi lain oleh Nicholas Daufas dari Universitas Chicago mendukung para peneliti dalam teori mereka. Peneliti Amerika juga beralih ke gagasan rutenium dan menerapkannya pada beberapa elemen secara bersamaan. Semuanya muncul di Bumi dan di meteorit. Tidak seperti ilmuwan Jerman, ia tidak menguji asumsinya tentang unsur-unsur kosmik yang nyata, tetapi mengembangkan model matematika berdasarkan penelitian yang ada tentang asal mula materi terestrial. Menurutnya, Bumi muncul dalam dua fase. Pada tahap pertama, bahan bangunan dibentuk oleh beberapa meteorit kaya air dari tata surya luar - sekitar sepersepuluh massa Bumi saat itu - dan kondrit enstatit bebas air. Pada tahap kedua, tidak ada lagi meteorit kaya air, hanya kondrit enstatit yang dikirim ke Bumi.
Tidak ada data tentang komet
Masalahnya adalah semua ilmuwan hanya mempelajari meteorit, yaitu benda langit yang jatuh ke bumi. “Kami berasumsi bahwa rasio isotop rutenium kurang konsisten dengan rasio dengan Bumi, komet semakin jauh dari Matahari muncul,” kata Kleine. "Jadi, kami mengecualikan benda langit eksternal sebagai pembawa air pada tahap terakhir kemunculan Bumi." Jika, bertentangan dengan harapan, ada komet di luar tata surya yang memiliki isotop rutenium yang sama dengan Bumi, model ini tidak akan berfungsi lagi.
Yang kurang untuk memecahkan teka-teki sumber air bumi adalah data yang dapat diandalkan tentang benda langit tersebut. Mereka dapat disediakan dari ekspedisi komet. Karena misi Rosetta Badan Antariksa Eropa belum memberikan cukup data, para peneliti bertaruh pada proyek-proyek masa depan. Namun, keputusan resmi untuk misi semacam itu belum dibuat.
Tobias Landwehr
