Air Lautan Diproduksi Oleh Bumi Sendiri 4,4 Miliar Tahun Lalu

Tinuku
News KeSimpulan.com - Sebagian besar permukaan Bumi ditempati oleh lautan dengan biota dan menyokong evolusi kehidupan awal. Tetapi dari mana lautan Bumi berasal?

Para astronom telah lama berpendapat komet es dan asteroid mengirim air selama periode hantaman yang berakhir sekitar 3,9 miliar tahun yang lalu. Namun studi baru menunjukkan Bumi sendiri yang memasok air dari pencucian batuan yang membentuk planet. Temuan ini mungkin membantu menjelaskan munculnya kehidupan awal di Bumi dan mungkin menunjukkan planet berbatu lain juga kebanjiran laut.

Planet Bumi selalu menyimpan air. Puing-puing yang bergabung untuk membentuk Bumi mengandung sejumlah jejak air. Tetapi para ilmuwan tidak percaya kuantitas tersebut sudah cukup untuk menciptakan samudra pada hari ini dan dengan demikian ilmuwan melihat asal-usul air dari angkasa yang mengirim air ke Bumi. Tetapi, Linda Elkins-Tanton, geolog dari Massachusetts Institute of Technology di Cambridge mengatakan bahwa para peneliti tidak perlu berpikir sejauh itu.

Elkins-Tanton menganalisis kimia dan fisika untuk mensimulasikan awal terbentuknya planet Bumi yang menunjukkan persentase besar air dalam lelehan batuan dengan cepat membentuk uap atmosfer sebelum pendinginan dan kondensasi ke samudra. Proses ini memakan waktu puluhan juta tahun yang berarti bahwa lautan yang tumpah di sekitar di Bumi terjadi lebih nawal yaitu 4,4 miliar tahun lalu. Bahkan sejumlah air dalam mantel yang jauh lebih kering daripada pasir di Sahara, harus menghasilkan lautan dengan kedalaman ratusan meter, Elkins-Tanton melaporkan ke server preprint arXiv untuk diterbitkan ke Astrophysics and Space Science edisi mendatang :

Terrestrial planets, with silicate mantles and metallic cores, are likely to obtain water and carbon compounds during accretion. Here I examine the conditions that allow early formation of a surface water ocean (simultaneous with cooling to clement surface conditions), and the timeline of degassing the planetary interior into the atmosphere. The greatest fraction of a planet's initial volatile budget is degassed into the atmosphere during the end of magma ocean solidification, leaving only a small fraction of the original volatiles to be released into the atmosphere through later volcanism. Rocky planets that accrete with water in their bulk mantle have two mechanisms for producing an early water ocean: First, if they accrete with at least 1 to 3 mass% of water in their bulk composition, liquid water may be extruded onto the planetary surface at the end of magma ocean solidification. Second, at initial water contents as low as 0.01 mass% or lower, during solidification a massive supercritical fluid and steam atmosphere is produced that collapses into a water ocean upon cooling. The low water contents required for this process indicate that rocky super-Earth exoplanets may be expected to commonly produce water oceans within tens to hundreds of millions of years of their last major accretionary impact, through collapse of their atmosphere.

Para astrobiolog terus-menerus terkejut oleh kecepatan evolusi kehidupan di Bumi dalam rentang waktu 600 juta tahun setelah pembentukan planet atau sekitar 3,9 miliar tahun yang lalu. Temuan Elkins-Tanton mungkin membantu menjelaskan. "Jika lautan air yang hadir segera setelah dampak yang membentuk Bulan [sekitar 4,45 miliar tahun lalu], lebih banyak waktu tersedia bagi evolusi kehidupan dan akan menjelaskan mengapa kehidupan sudah relatif rumit ketika kita menemukan jejak pertama dalam catatan fosil," kata Dirk Schulze-Makuch, astrobiolog dari Washington State University di Pullman.

Pin Chen, planetolog dari NASA's Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, California, mengatakan laporan Elkins-Tanton menyajikan sebuah sinopsis ilmiah bahwa lautan dibentuk sangat awal dalam sejarah sebuah tipe planet terestrial. Chen mencatat juga di Mars awal yang memiliki iklim lebih basah daripada yang terjadi pada hari ini dan mungkin telah mendukung kehidupan.

Meskipun begitu, Max Bernstein, astrokimiawan dari Mabes NASA di Washington, DC, mencatat model Elkins-Tanton tidak termasuk kemungkinan asteroid besar dan dampak komet yang lazim terjadi selama pembentukan tata surya. "Hanya karena ada samudra awal, tidak berarti air terjebak cukup lama untuk kehidupan," kata Bernstein.

Elkins-Tanton menyanggah dan mnegatakan bahwa dampak besar tidak akan menyebabkan planet Bumi kehilangan lebih dari setengah lautan yang ada pada saat itu.
  1. Linda T. Elkins-Tanton. Formation of Early Water Oceans on Rocky Planets, Submitted on 11 Nov 2010, arXiv:1011.2710v1 Earth and Planetary Astrophysics (astro-ph.EP), DOI:10.1007/s10509-010-0535-3
Credit : Donald J. DePaolo and Jim Watkins; Center for Isotope Geochemistry (CIG), UC Berkeley and LBNL, (EPS 102: History and Evolution of Planet Earth Condensation and Accretion), http://eps.berkeley.edu/cig/depaolo/eps102/PPT5_Condensation_Accretion.html
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment