Nationalgeographic.co.id - Bumi adalah planet yang dinamis dan terus berubah. Dari pembentukan gunung dan lautan hingga letusan gunung berapi, permukaan planet kita terus berubah. Inti dari perubahan ini terletak pada kekuatan dahsyat lempeng tektonik—pergerakan lempeng kerak bumi.
Proses mendasar tersebut telah membentuk topografi planet kita saat ini dan terus berperan di masa depan.
Namun seperti apa aktivitas lempeng tektonik pada masa awal Bumi? Dan apakah proses itu bahkan terjadi pada saat kehidupan dianggap telah terbentuk?
"Sifat tektonik yang dinamis dari Bumi modern adalah salah satu alasan mengapa kehidupan ada saat ini," kata Wriju Chowdhury, anggota tim penelitian postdoctoral di lab Dustin Trail, profesor ilmu bumi dan lingkungan di University of Rochester. "Menjelajahi geodinamika dan keragaman litologi Bumi purba dapat mengungkap bagaimana kehidupan pertama kali dimulai di planet kita."
Chowdhury adalah penulis pertama makalah studi ini. Hasil kajiannya telah diterbitkan di jurnal Nature Communications dengan judul “Eoarchean and Hadean melts reveal arc-like trace element and isotopic signatures” pada 28 Februari.
Dalam makalah tersebut, menguraikan bagaimana peneliti Rochester menggunakan kristal zirkon kecil untuk membuka informasi tentang magma dan aktivitas tektonik lempeng di awal Bumi.
Penelitian tersebut memberikan bukti kimiawi bahwa lempeng tektonik kemungkinan besar terjadi lebih dari 4,2 miliar tahun yang lalu ketika kehidupan diperkirakan pertama kali terbentuk di planet kita. Temuan ini terbukti bermanfaat dalam pencarian kehidupan di planet lain.
Lempeng tektonik di Bumi modern "sangat penting," kata Trail, karena merupakan "mekanisme dominan untuk penciptaan dan penghancuran kerak bumi."
Bumi adalah satu-satunya planet yang diketahui memiliki kerak atas bergerak yang dihancurkan dan diciptakan secara siklis. Proses ini mengirimkan elemen penting, seperti besi dan magnesium, dari bagian dalam bumi ke permukaannya dan mengontrol siklus air dan karbon Bumi.
Namun, yang lebih penting bagi ahli geologi, lempeng tektonik meleleh dan mencampur bebatuan untuk menciptakan magma dengan komposisi kimia tertentu, bergantung pada batuan yang terlibat dan lokasi di mana "kehancuran" terjadi. Oleh karena itu, susunan kimiawi magma dapat menunjukkan gaya tektonik yang menciptakannya.
Chowdhury dan rekan-rekannya melakukan penelitian menggunakan zirkon— kristal kecil di bebatuan yang seperti kapsul waktu kecil.
Zirkon mengandung sejumlah kecil unsur kimia, terkunci di dalam kristal pada saat kristal terbentuk. Para peneliti menentukan tanggal zirkon dan kemudian bekerja mundur, dengan zirkon mengungkapkan informasi tentang susunan kimia magma induk dari mana zirkon mengkristal.
Para peneliti kemudian menggunakan informasi tentang magma untuk merekonstruksi lingkungan fisik dan kimia—dan untuk menyimpulkan gaya tektonik lempeng—Bumi purba, pada saat zirkon terbentuk. Dalam hal ini, zirkon berusia sekitar 3,8 hingga 4,2 miliar tahun.
Menurut Chowdhury, sebagian besar peneliti menyimpulkan informasi tentang Bumi purba menggunakan zirkon untuk membuat model probabilistik untuk menyajikan skenario tektonik yang berbeda. Chowdhury dan rekan-rekannya melangkah lebih jauh untuk menggambarkan tidak hanya zirkon tetapi juga induk magma.
"Induk magma jauh lebih langsung dan dapat diandalkan karena lebih dekat ke sumbernya—gaya tektonik yang sebenarnya," kata Chowdhury. “Studi kami menggambarkan kandungan isotop silikon dan oksigen dari zirkon dan kandungan elemen jejak dari induk magma, yang belum digabungkan dan disajikan sebelumnya.”
Chowdhury, Trail, dan rekan mereka menemukan kesamaan kimiawi antara magma Bumi purba dan magma modern yang tercipta di batas lempeng yang aktif secara tektonik seperti rantai Pulau Cascade dan Aleutian atau area di Jepang dan Pegunungan Andes.
"Ini menunjukkan kesinambungan tektonik dari zaman kuno hingga modern," kata Trail. Artinya, penelitian kami menunjukkan bahwa bumi, miliaran tahun yang lalu, mungkin beroperasi dengan cara yang sama seperti saat ini.”
Baca Juga: Mencairnya Es Kutub Memicu Cuaca Musim Dingin Ekstrem di Seluruh Dunia
Baca Juga: Lempeng Tektonik Mulai Bergerak Jauh Lebih Awal Dari Yang Diprediksi
Baca Juga: Peregangan Benua Telah Memicu Peristiwa Pemanasan Global Kuno
Para peneliti tidak menentukan apakah kehidupan ada ketika lempeng tektonik dimulai.
"Kehidupan maupun tektonik belum memiliki tanggal awal yang akurat," kata Chowdhury, mencatat bahwa komunitas geologi terbagi pada titik-titik ini. Akan tetapi data baru memberikan bukti kimiawi yang menunjukkan bahwa lempeng tektonik mungkin telah terjadi lebih dari 4,2 miliar tahun lalu.
Apa pun masalahnya, lanjutnya, lempeng tektonik adalah alasan utama mengapa Bumi saat ini memiliki lingkungan hidup yang beriklim sedang—dan bisa menjadi faktor penting dalam pencarian lingkungan hidup yang layak huni di planet lain.
"Peluang munculnya kehidupan meningkat berlipat ganda jika ada dinamika planet," katanya.
Apa yang membuat Bumi layak huni? Ini dikarenakan Bumi memiliki jarak yang tepat dari Matahari, terlindung dari radiasi matahari yang berbahaya oleh medan magnetnya, tetap hangat oleh atmosfer penyekat, dan memiliki bahan kimia yang tepat untuk kehidupan, termasuk air dan karbon. Dan satu lagi, adanya dinamika planet, seperti yang diungkap oleh studi baru ini.