Berusia Sekitar 4,54 miliar Tahun, Tapi Bagaimana Kita Tahu Usia Bumi?

Ricky Jenihansen - Minggu, 23 April 2023 | 10:00 WIB

Cambridge University Library

Bola dunia yang dibuat pada tahun 1775 setelah penemuan baru. Para ilmuwan butuh waktu 400 tahun untuk mengetahui usia Bumi.

Para ilmuwan memperkirakan bahwa usia Bumi saat ini sekitar 4,54 miliar tahun. Dalam kurun waktu tersebut, Bumi telah mengalami hilangnya dan terbentuknya benua, tudung es mengembang dan menyusut, dan kehidupan berevolusi dari organisme bersel tunggal menjadi paus biru.

Telah sejak lama para ilmuwan di seluruh dunia sangat ingin mengetahui usia Bumi. Ada banyak penelitian, percobaan dan kesalahan yang telah dibuat para ilmuwan untuk mencapai kesimpulan tersebut.

Usaha untuk mengetahui usia Bumi bahkan telah melalui usaha penelitian lebih dari 400 tahun, dan itu tidak mudah. Baru kemudian di tahun 1953 para ilmuwan berhasil menyimpulkan usia Bumi yang ada di angka 4,54 miliar tahun itu.

Sebelum mendapatkan kesimpulan tersebut, para ilmuwan sempat menggunakan berbagai macam metode untuk mengukur usia Bumi. Mulai dari perubahan tinggi permukaan laut, kadar garam air laut dan mengukur temperatur dari perhitungan waktu yang dibutuhkan Bumi atau Matahari menjadi dingin.

Tapi seiring perkembangan teknologi, para ilmuwan menyadari bahwa metode yang mereka gunakan tidak tepat. Seperti misalnya perubahan permukaan laut ternyata adalah proses yang terus berubah alih-alih terjadi secara bertahap selama bertahun-tahun.

Lantas, dengan metode yang digunakan saat ini, bagaimana kita bisa tahu usia Bumi?

"Ketika Anda seorang ilmuwan Bumi yang melihat batu, itu bukan hanya batu; batu itu seperti memiliki cerita yang dapat Anda coba uraikan," kata Becky Flowers, ahli geologi di University of Colorado Boulder kepada Live Science.

Ketika mineral terbentuk dari magma atau lava, mereka sering mengandung jejak bahan radioaktif, seperti uranium. Seiring waktu, unsur-unsur radioaktif tersebut meluruh, artinya memuntahkan radiasi, akhirnya mengubahnya menjadi unsur baru yang lebih stabil yang tetap terperangkap di dalam mineral.

Ambil uranium-238 radioaktif, bentuk umum uranium. Atom-atomnya akan melepaskan energi hingga akhirnya berubah menjadi timah. Proses itu terjadi pada tingkat tetap yang dikenal sebagai waktu paruh, yang sesuai dengan jumlah waktu yang dibutuhkan setengah dari atom untuk meluruh.

Waktu paruh uranium-238 lebih dari 4 miliar tahun, artinya dibutuhkan lebih dari 4 miliar tahun untuk setengah dari uranium-238 dalam sampel menjadi timbal. Ini membuatnya sempurna untuk objek kencan yang sangat, sangat tua.

Dengan mengetahui waktu paruh ini, kita dapat menghitung berapa umur sebuah batuan berdasarkan rasio unsur radioaktif "induk" dan unsur stabil "anak"—sebuah metode yang disebut penanggalan radiometrik.

"Mineral zirkon biasanya digunakan untuk penanggalan radiometrik karena mengandung uranium dalam jumlah yang relatif besar," kata Flowers.

Getty Images

Lempeng tektonik meleleh dan mencampur bebatuan untuk menciptakan magma dengan susunan kimia tertentu. Ahli geologi Rochester menggunakan bukti kimia itu untuk membuka informasi tentang aktivitas lempeng tektonik di Bumi lebih dari 4 miliar tahun yang lalu.

Penanggalan timah uranium hanyalah salah satu jenis penanggalan radiometrik. Jenis lain menggunakan elemen yang berbeda; misalnya, penanggalan radiokarbon, salah satu metode yang paling umum, menggunakan isotop karbon radioaktif yang memiliki waktu paruh ribuan tahun dan berguna untuk penanggalan bahan organik.

Dengan menggunakan metode ini, ahli geologi telah menemukan mineral di Bumi yang berumur 4,4 miliar tahun, yang berarti planet tersebut telah ada setidaknya selama itu. Akan tetapi, jika para ilmuwan mengatakan Bumi berusia lebih dari 4,5 miliar tahun, dari mana datangnya tambahan 100 juta tahun itu?

Bumi, seperti yang disebutkan, telah banyak berubah selama miliaran tahun, terutama melalui proses seperti lempeng tektonik, yang menggeser kerak bumi, melahirkan daratan baru dari magma dan mensubduksi daratan lama kembali ke bawah tanah.

Akibatnya, batuan dari awal sejarah planet sulit ditemukan; mereka sudah lama terkikis atau meleleh kembali menjadi bahan mentah.

Penelitian batuan memang memiliki tantangan tersediri, hal itu karena lempeng tektonik Bumi yang terus bergerak. Sehingga hal itu membuat batuan pun terus terbaharui.

Akibatnya, batuan pertama pun nyaris sulit untuk ditemukan karena batuan terus terdaur ulang, meleleh dan terbentuk menjadi batuan baru.

Tetapi para ilmuwan juga dapat menggunakan penanggalan radiometrik untuk menentukan usia batuan dari bagian lain tata surya.

Beberapa meteorit mengandung material yang berusia lebih dari 4,56 miliar tahun, dan bebatuan dari bulan dan Mars juga telah berusia sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu.

Tanggal tersebut cukup dekat dengan saat para ilmuwan mengira tata surya mulai terbentuk dari awan gas dan debu yang mengelilingi matahari yang baru lahir.

Dengan mengetahui semua usia relatif ini, kita dapat mulai menyusun garis waktu tentang bagaimana Bumi, bulan, Mars, dan semua batuan kecil lainnya yang mengambang di ruang terdekat mulai terbentuk.

Namun transisi dari awan debu purba ke planet Bumi tidak terjadi sekaligus melainkan selama jutaan tahun, kata Rebecca Fischer, ilmuwan Bumi dan planet di Harvard University, kepada Live Science.

Hal itu berarti pemahaman kita tentang usia Bumi akan selalu lebih sedikit tentang tahun tertentu ketika planet ini terbentuk. Di sisi lain, ada lebih banyak pemahaman tentang pengertian umum era ketika Bumi kita mulai terbentuk.