Bumi dan Mars Terbentuk dari Materi di Tata Surya Bagian Dalam

Nationalgeographic.co.id - Bumi dan Mars terbentuk dari material yang sebagian besar berasal dari tata surya bagian dalam; hanya beberapa persen saja dari blok bangunan kedua planet ini berasal dari luar orbit Jupiter. Sekelompok peneliti yang dipimpin oleh University of Münster, Jerman, telah menerbitkan temuan ini di jurnal Science Advances pada 22 Desember 2021 berjudul Terrestrial planet formation from lost inner solar system material.

Dalam studi tersebut mereka menyajikan perbandingan paling komprehensif hingga saat ini tentang komposisi isotop Bumi, Mars, dan bahan bangunan murni dari tata surya bagian dalam dan luar. Beberapa bahan tersebut saat ini masih ditemukan sebagian besar tidak berubah di meteorit. Hasil penelitian memiliki konsekuensi yang luas bagi pemahaman kita tentang proses pembentukan planet Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars. Teori yang mendalilkan bahwa empat planet berbatu tumbuh ke ukurannya sekarang dengan mengumpulkan kerikil debu berukuran milimeter dari luar tata surya tidak dapat dipertahankan.

Sekitar 4,6 miliar tahun yang lalu pada hari-hari awal tata surya kita, piringan debu dan gas mengorbit Matahari muda. Dua teori telah menjelaskan bagaimana dalam jutaan tahun planet berbatu bagian dalam terbentuk dari bahan bangunan asli ini.

Menurut teori yang lebih tua, debu di tata surya bagian dalam diaglomerasi menjadi bongkahan yang lebih besar secara bertahap mencapai kira-kira seukuran Bulan kita. Tabrakan embrio planet ini akhirnya menghasilkan planet bagian dalam Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars. Namun, teori yang lebih baru lebih menyukai proses pertumbuhan yang berbeda: "kerikil" debu berukuran milimeter bermigrasi dari tata surya bagian luar menuju Matahari. Dalam perjalanannya, mereka ditambahkan ke embrio planet tata surya bagian dalam, dan selangkah demi selangkah memperbesarnya ke ukuran yang sekarang.

Kedua teori tersebut didasarkan pada model teoritis dan simulasi komputer yang bertujuan untuk merekonstruksi kondisi dan dinamika di awal tata surya, di mana keduanya menggambarkan kemungkinan jalur pembentukan planet. Namun yang mana yang benar? Proses mana yang sebenarnya terjadi? Untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini, dalam studi mereka saat ini para peneliti dari Universitas Münster (Jerman), Observatoire de la Cote d'Azur (Prancis), Institut Teknologi California (AS), Museum Sejarah Alam Berlin (Jerman), dan Universitas Bebas Berlin (Jerman) menentukan komposisi yang tepat dari planet berbatu Bumi dan Mars.

Baca Juga: Fisikawan Deteksi Cadangan Air Rahasia di Ngarai Terbesar Tata Surya

"Kami ingin mengetahui apakah blok bangunan Bumi dan Mars berasal dari luar atau dalam tata surya," kata Dr. Christoph Burkhardt dari University of Münster, penulis pertama studi tersebut. Untuk tujuan ini, isotop logam langka titanium, zirkonium, dan molibdenum yang ditemukan dalam jejak kecil di lapisan luar yang kaya silikat dari kedua planet memberikan petunjuk penting. Isotop adalah varietas berbeda dari unsur yang sama, yang hanya berbeda dalam berat inti atomnya.

Para ilmuwan berasumsi bahwa di awal tata surya, ini dan isotop logam lainnya tidak terdistribusi secara merata. Sebaliknya, kelimpahan mereka tergantung pada jarak dari Matahari. Oleh karena itu mereka menyimpan informasi berharga tentang di mana di tata surya awal blok bangunan tubuh tertentu berasal.

Sebagai referensi untuk inventarisasi isotop asli tata surya bagian luar dan dalam, para peneliti menggunakan dua jenis meteorit. Potongan batu ini umumnya menemukan jalan mereka ke Bumi dari sabuk asteroid, wilayah antara orbit Mars dan Jupiter. Mereka dianggap sebagian besar bahan murni dari awal tata surya. Sementara apa yang disebut chondrites berkarbon, yang dapat mengandung hingga beberapa persen karbon, berasal dari luar orbit Jupiter dan hanya kemudian pindah ke sabuk asteroid karena pengaruh dari raksasa gas yang tumbuh, sepupu mereka yang lebih kehabisan karbon, chondrites non-karbon adalah anak-anak sejati dari tata surya bagian dalam.

Komposisi isotop yang tepat dari lapisan batuan luar yang dapat diakses di Bumi dan kedua jenis meteorit telah dipelajari selama beberapa waktu; namun, belum ada analisis komprehensif yang sebanding tentang batuan Mars. Dalam studi mereka saat ini, para peneliti sekarang memeriksa sampel dari total 17 meteorit Mars, yang dapat ditetapkan untuk enam jenis batuan Mars yang khas. Selain itu, para ilmuwan untuk pertama kalinya menyelidiki kelimpahan tiga isotop logam yang berbeda.

PROMOTED CONTENT