Thursday, July 30, 2009

Potongan Teka Teki dalam Batuan Angkasa Luar

Para peneliti mencoba mengungkapkan bagaimana planet terbentuk dari petunjuk baru yang diperoleh dengan menganalisis meteorit purba yang usianya pun jauh lebih tua dari usia bumi. Kunci penting mengenai daerah tempat Bumi terbentuk, berhasil ditemukan oleh para peneliti dari Purdue yang mempelajari 29 gumpalan batuan yang terbentuk milyaran tahun lalu yang kemungkinannya memiliki hubungan dekat dengan Bumi.

Michael E. Lipschutz dan Ming-Sheng Wang yang melakukan penelitian ini memberikan angin segar mengenai kondisi disekitar orbit Bumi di masa lalu. Menurut mereka, karena kurangnya contoh terrestrial maka komposisi meteorit enstatite chondrite (EC) merupakan jendela bagi masa lalu planet. Dalam mempelajari bongkahan meteorit EC, diperoleh kalau bongkahan batu di Bumi, Bulan dan Meteorit EC memiliki tanda isotopik yang mirip, namun berbeda dengan isotopik dari Meteorit Mars ataupun dari objek-objek yang terbentuk di sabuk asteorid. Variasi ini terjadi karena materi yang berbeda akan berkondensasi di daerah yang berbeda juga dalam piringan debu dan gas yang membentuk Matahari dan planet. Nah, sebagian dari materi-materi tersebut bergerak mengelilingi Matahari dan kadang-kadang jatuh ke Bumi sebagai meteorit.

Hasil penelitian mereka menunjukkan kalau apa yang terjadi dengan batuan ini mirip dengan apa yang terjadi pada Bumi di masa awalnya, dengan satu perkecualian. Menurut Lipschutz, profesor kimia di Purdue’s College of Science, sesaat setelah pembentukan awal Bumi, objek sebesar Mars menghantam Bumi, dan panas dari bencana alam ini mengubah riasan geokimia seluruh planet. Meteorit EC tampaknya juga terbentuk dari materi yang mirip dengan yang membentuk Bumi awal, namun meteorit EC tidak mengalami tabrakan sehingga tidak mengalami perubahan kimia. Meteorit ini mungkin saja sedikit dari sisa materi awal mula planet yang saat ini menjadi tempat kita berpijak.

Para peneliti percaya kalau planet-planet dalam di Tata Surya – Merkurius, Venus, Bumi dan Mars – sebenarnya mulai terbentuk 10000 tahun setelah pembakaran nuklir di Matahari .

Jika kita menelusuri masa lampau, di masa awal kehidupannya, Matahari dikelilingi oleh awan debu dan gas. Materi-materi ini kemudian secara perlahan berkelompok dalam kumpulan-kumpulan yang lebih besar. Kemungkinan berikut yang terjadi, materi-materi yang ada cukup terkonsentrasi dalam empat kelompok yang kemudian membentuk planet dalam di Tata Surya. Nah, dalam selang waktu 10 juta tahun Bumi sudah mencapai sekitar 64% dari ukurannya saat ini dan bahkan menjadi planet yang secara dominan telah terbentuk pada jarak 93 juta mil dari Matahari. Sementara itu orbit Merkurius dan Venus berada lebih dekat dengan Matahari sedangkan Mars berada lebih jauh dari Matahari.

Peristiwa paling akhir yang kemungkinan terjadi dalam proses pembentukan Bumi adalah tabrakan dengan objek berukuran Mars. Tabrakan inilah yang menambahkan jutaan ton materi ke Bumi. Namun bukan itu saja, sebagian materi lainnya juga tersebar didalam orbit Bumi dan pada akhirnya berevolusi membentuk Bulan. Tabrakan besar ini diperkirakan terjadi 30 juta tahun setelah kelahiran Matahari. Padahal dalam analisis isotop kimia pada kerak Bumi sebelumnya diperkirakan Bumi baru terbentuk sekitar 50 juta tahun setelah Matahari terbentuk.

Dengan mempelajari mineraloginya, diperoleh kalau sekitar 200 batuan yang ditemukan di Antartika merupakan meteorit EC yang terbentuk dari materi lokal yang sama dengan Bumi 4.5 milyar tahun lalu. Selain itu informasi tambahan dari susunan kimia meteroit EC berupa temperatur saat pembentukan juga berhasil diperoleh dengan menganalisis volatil –elemen seperti Indium, Thalium dan cadmium- dalam meteorit tersebut. Volatil di dalam meteorit bisa memberikan informasi sejarah temperaturnya dan bertindak sebagai termometer yang akan memberitahukan apakah pada saat batuan itu terbentuk temperatur pembentukkannya tinggi atau rendah. Dari analisa terhadap dua jenis EC yang berbeda, salah satunya lebih tua dan primitif, tampak keduanya memiliki kandungan volatil yang sangat mirip – artinya temperatur pembentukan keduanya juga hampir sama -. Batuan-batuan ini merekam temperatur saat pembentukkan Bumi juga yakni jauh dibawah 500 derajat Celsius.

Sementara itu, hasil penelitian meteorit yang dilakukan oleh Phill Bland dan tim dari Imperial College London menunujukkan kalau proses yang mengurangi elemen volatile (elemen gas) pada planet dan meteorit seperti seng, timah dan sodium (dalam bentuk cair) haruslah menjadi salah satu proses pertama yang terjadi di nebula. Implikasinya, proses pengurangan volatile merupakan proses yang tak bisa dihindari dalam bagian pembentukan planet – tanda yang bukan hanya ada pada tata surya tapi di sistem keplanetan lainnya juga. Setelah meneliti komposisi meteorit primitif -objek batuan yang sering berubah sejak Tata Surya terbentuk dari debu dan gas- para peneliti dari Imperial College London akhirnya menarik sebuah kesimpulan kalau batu-batu tersebut terbentuk dari elemen volatile yang berkurang. Artinya, pengurangan elemen volatile harus terjadi sebelum batu atau objek padat ini pertama kali terbentuk.

Nah, dalam Tata Surya, semua planet kebumian harus melalui proses pengurangan elemen volatil ini di awal proses pembentukan tata surya. Hal ini sudah diketahui sejak dulu, namun yang belum bisa diketahui apakah proses ini terjadi pada saat awal pembentukan tata surya ataukah setelah beberapa juta tahun kemudian. Proses pengurangan volatile ini memegang peranan penting dalam pembentukan planet-planet kebumian. Tanpa adanya pengurangan elemen volatile, planet kebumian akan tampak sama dengan planet-planet luar di Tata Surya, dengan Mars dan Bumi akan tampak seperti Neptunus dan Uranus hanya saja dengan atmosfer yang lebih tebal.

Dengan mempelajari struktur kimia meteorit tipe tertentu, maka bisa diketahui kalau ternyata Bumi memang terbentuk jauh lebih awal. Menurut Dr Phil Bland, dari Imperial’s Department of Earth Science and Engineering, dengan mempelajari meteorit, akan memberi pengertian baru mengenai kondisi awal evolusi dari Tata Surya dini, baik mengenai lingkungannya maupun materi yang ada pada bintang pembentuknya. Hasilnya akan bisa memberi jawaban sejumlah pertanyaan tentang proses yang mengkonversi debu dan gas nebula menjadi planet.

Sementara itu menurut Professor Monica Grady dari Open University dan anggota Science Committee PPARC, dengan meneliti potongan materi yang sangat kecil kita bisa menjawab salah satu pertanyaan terbesar yang selalu muncul, yakni,“ Bagaimana Tata Surya terbentuk?”. Sangat menganggumkan untuk bisa mengetahui proses yang terjadi 4.5 miliar tahun lalu, dan bisa melacaknya kembali secara detil di dalam laboratorium di Bumi. Memang masih banyak pertanyaan yang belum terjawab tentang periode awal sejarah Bumi, namun dengan mempelajari meteorit setidaknya ada penggalan teka teki yang bisa dipecahkan. Namun bagaimanapun jawaban terdalam dari misteri sejarah awal Tata Surya berada jauh dari Antartika.

PPARC

No comments:

Post a Comment