Tidak ada tabrakan, tidak ada kehidupan: Bumi yang mungkin membutuhkan persediaan dari luar angkasa
Setelah pembentukan tata surya, dibutuhkan maksimal tiga juta tahun untuk komposisi kimia dari prekursor Bumi untuk diselesaikan. Ini ditunjukkan oleh studi baru oleh Institute of Geological Sciences di University of Bern. Namun, pada saat ini, hampir tidak ada elemen yang diperlukan untuk kehidupan seperti air atau senyawa karbon di planet muda. Hanya tabrakan planet kemudian yang mungkin membawa air ke bumi, membuka jalan seumur hidup.
Bumi sejauh ini adalah satu -satunya planet yang dikenal di mana kehidupan ada – dengan air cair dan atmosfer yang stabil. Namun, kondisinya tidak kondusif untuk hidup ketika terbentuk. Awan gas debu dari mana semua planet dalam tata surya terbentuk kaya akan elemen volatil yang penting untuk kehidupan, seperti hidrogen, karbon dan belerang. Namun, dalam tata surya bagian dalam – bagian yang paling dekat dengan matahari, di mana empat planet berbatu merkuri, venus, bumi dan mars dan sabuk asteroid berada saat ini – unsur -unsur yang mudah menguap ini hampir tidak ada: karena suhu matahari yang tinggi, mereka tidak memadatkan dan awalnya sebagian besar tetap sebagian besar dalam fase gas. Karena zat gas ini tidak dimasukkan ke dalam bahan berbatu padat dari mana planet-planet terbentuk, prekursor awal bumi, yang disebut proto-bumi, juga mengandung sangat sedikit zat vital ini. Hanya benda langit yang terbentuk lebih jauh dari matahari di daerah yang lebih dingin yang mampu menggabungkan komponen -komponen ini. Kapan dan bagaimana Bumi menjadi planet yang ramah kehidupan masih belum sepenuhnya dipahami.
Dalam sebuah studi baru, para peneliti dari Institute of Geological Sciences di University of Bern sekarang telah mampu menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa komposisi kimia Bumi awal selesai tidak lebih dari tiga juta tahun setelah pembentukan tata surya – dan dengan cara yang awalnya membuat kemunculan kehidupan menjadi tidak mungkin. Hasil mereka, baru -baru ini diterbitkan di jurnal Kemajuan Sainsmenyarankan bahwa kehidupan di bumi hanya dimungkinkan oleh peristiwa selanjutnya. Pascal Kruttasch adalah penulis pertama penelitian ini, yang merupakan bagian dari disertasinya di Institute of Geological Sciences dan secara finansial didukung oleh Swiss National Science Foundation. Kruttasch sekarang menjadi SNSF Postdoc.Mobility Fellow di Imperial College London.
Menggunakan jam yang tepat untuk mengukur sejarah formasi bumi
Tim peneliti menggunakan kombinasi data isotop dan elemen dari meteorit dan batuan terestrial untuk merekonstruksi proses pembentukan bumi. Menggunakan perhitungan model, para peneliti dapat mempersempit dalam waktu bagaimana komposisi kimia bumi dikembangkan dibandingkan dengan blok bangunan planet lainnya.
Kruttasch menjelaskan: “Sistem pengukuran waktu presisi tinggi berdasarkan peluruhan radioaktif mangan-53 digunakan untuk menentukan usia yang tepat. Isotop ini hadir di tata surya awal dan membusuk ke kromium-53 dengan waktu paruh sekitar 3,8 juta tahun.” Metode ini memungkinkan usia untuk ditentukan dengan akurasi kurang dari satu juta tahun untuk bahan yang berusia beberapa miliar tahun. “Pengukuran ini hanya dimungkinkan karena Universitas Bern telah secara internasional mengakui keahlian dan infrastruktur untuk analisis bahan luar angkasa dan merupakan pemimpin di bidang geokimia isotop,” kata rekan penulis Klaus Mezger, Profesor Emeritus Geokimia di Institute of Geological Sciences di Universitas Bern.
Kehidupan di Bumi Berkat kebetulan kosmik?
Menggunakan perhitungan model, tim peneliti dapat menunjukkan bahwa tanda tangan kimia proto-bumi, yaitu pola unik zat kimia yang disusun, sudah selesai kurang dari tiga juta tahun setelah pembentukan tata surya. Studi mereka dengan demikian memberikan data empiris tentang waktu pembentukan bahan asli Bumi muda. “Tata surya kami terbentuk sekitar 4.568 juta tahun yang lalu. Mengingat bahwa hanya membutuhkan waktu hingga 3 juta tahun untuk menentukan sifat kimia bumi, ini secara mengejutkan cepat,” kata penulis pertama Kruttasch.
Hasil penelitian dengan demikian mendukung asumsi bahwa tabrakan kemudian dengan planet lain – Theia – membawa titik balik yang menentukan dan menjadikan Bumi planet yang ramah kehidupan. Theia mungkin terbentuk lebih jauh dalam tata surya, di mana zat -zat yang mudah menguap seperti air terakumulasi. “Berkat hasil kami, kami tahu bahwa Proto-Bumi pada awalnya adalah planet berbatu kering. Karena itu dapat diasumsikan bahwa hanya tabrakan dengan Theia yang membawa elemen yang mudah menguap ke Bumi dan pada akhirnya membuat hidup mungkin di sana,” kata Kruttasch.
Keramahan hidup di alam semesta tidak dapat diterima begitu saja
Studi baru ini berkontribusi secara signifikan pada pemahaman kita tentang proses pada fase awal tata surya dan memberikan petunjuk kapan dan bagaimana planet -planet di mana kehidupan dapat terbentuk. “Bumi tidak berutang keramahan kehidupan saat ini pada perkembangan yang berkelanjutan, tetapi mungkin untuk peristiwa kebetulan-dampak keterlambatan dari tubuh asing yang kaya air. Ini memperjelas bahwa keramahan kehidupan di alam semesta sama sekali tidak masalah,” kata Mezger.
Langkah selanjutnya adalah menyelidiki acara tabrakan antara Proto-Earth dan Theia secara lebih rinci. “Sejauh ini, peristiwa tabrakan ini tidak cukup dipahami. Model diperlukan yang dapat sepenuhnya menjelaskan tidak hanya sifat fisik bumi dan bulan, tetapi juga komposisi kimianya dan tanda tangan isotop,” simpul Kruttasch.
