“Untuk melihat dunia dalam sebutir pasir,” kalimat pembuka puisi oleh William Blake, adalah frasa yang sering digunakan yang juga menangkap beberapa hal yang dilakukan ahli geologi.
Kami mengamati komposisi butiran mineral, lebih kecil dari lebar rambut manusia. Kemudian, kami memperkirakan proses kimia yang mereka sarankan untuk direnungkan pembangunan planet kita itu sendiri.
Sekarang, kami telah mengambil perhatian menit ke ketinggian baru, menghubungkan butiran kecil ke tempat Bumi di lingkungan galaksi.
Melihat ke Alam Semesta
Pada skala yang lebih besar, astrofisikawan berusaha memahami alam semesta dan tempat kita di dalamnya. Mereka menggunakan hukum fisika untuk mengembangkan model yang menggambarkan orbit objek astronomi.
Meskipun kita mungkin menganggap permukaan planet sebagai sesuatu yang dibentuk oleh proses sepenuhnya di dalam Bumi sendiri, planet kita tidak diragukan lagi telah merasakan efek dari lingkungan kosmiknya. Ini termasuk perubahan periodik pada orbit bumi, variasi keluaran matahari, semburan sinar gamma, dan tentu saja dampak meteorit.
Hanya melihat bulan dan permukaannya yang bopeng seharusnya mengingatkan kita akan hal itu, mengingat Bumi lebih dari 80 kali lebih masif daripada satelit abu-abunya. Faktanya, pekerjaan baru-baru ini telah menunjukkan pentingnya dampak meteorit di produksi kerak benua di bumi, membantu membentuk “benih” apung yang mengapung di lapisan terluar planet kita di masa mudanya.
Kami dan tim rekan internasional kami sekarang telah mengidentifikasi ritme dalam produksi kerak benua awal ini, dan tempo menunjuk ke mekanisme penggerak yang benar-benar hebat. Karya ini baru saja diterbitkan dalam jurnal Geologi.
Irama Produksi Kerak di Bumi
Banyak batuan di Bumi terbentuk dari magma cair atau semi cair. Magma ini berasal langsung dari mantel—lapisan yang sebagian besar padat tetapi mengalir perlahan di bawah kerak planet—atau dari memasak kembali bagian kerak yang lebih tua dari yang sudah ada sebelumnya. Saat magma cair mendingin, akhirnya membeku menjadi batuan padat.
Melalui proses pendinginan kristalisasi magma ini, butiran mineral tumbuh dan dapat menjebak unsur-unsur seperti uranium yang meluruh seiring waktu dan menghasilkan semacam stopwatch, mencatat usia mereka. Tidak hanya itu, kristal juga bisa menjebak elemen lainnya yang melacak komposisi magma orang tua mereka, seperti bagaimana nama keluarga dapat melacak keluarga seseorang.
Dengan dua informasi ini—usia dan komposisi—kita kemudian dapat merekonstruksi garis waktu produksi kerak. Kemudian, kita dapat memecahkan kode frekuensi utamanya menggunakan sihir matematika dari Transformasi Fourier. Alat ini pada dasarnya menerjemahkan frekuensi kejadian, seperti menguraikan bahan-bahan yang telah dimasukkan ke dalam blender untuk kue.
Hasil kami dari pendekatan ini menunjukkan ritme perkiraan 200 juta tahun untuk produksi kerak di Bumi awal.
Tempat Kami di Kosmos
Tapi ada proses lain dengan ritme yang sama. Tata surya kita dan empat lengan spiral Bima Sakti keduanya berputar di sekitar lubang hitam supermasif di pusat galaksi, namun mereka bergerak dengan kecepatan yang berbeda.
Lengan spiral mengorbit dengan kecepatan 210 kilometer per detik, sementara matahari melaju dengan kecepatan 240 km per detik, yang berarti tata surya kita sedang berselancar masuk dan keluar dari lengan galaksi. Anda dapat menganggap lengan spiral sebagai daerah padat yang memperlambat perjalanan bintang-bintang seperti kemacetan lalu lintas, yang hanya membersihkan lebih jauh di jalan (atau melalui lengan).
Model ini menghasilkan sekitar 200 juta tahun antara setiap masuknya tata surya kita ke dalam lengan spiral galaksi.
Jadi, tampaknya ada kemungkinan hubungan antara waktu produksi kerak di Bumi dan lamanya waktu yang dibutuhkan untuk mengorbit lengan spiral galaksi—tetapi mengapa?
Serangan Dari Awan
Di kejauhan tata surya kita, awan puing berbatu es bernama Oort cloud diperkirakan mengorbit matahari kita.
Saat tata surya secara berkala bergerak ke lengan spiral, interaksi antara itu dan awan Oort diusulkan untuk mengeluarkan material dari awan, mengirimkannya lebih dekat ke tata surya bagian dalam. Beberapa bahan ini bahkan mungkin menyerang Bumi.
Bumi mengalami dampak yang relatif sering dari badan berbatu sabuk asteroid, yang rata-rata tiba dengan kecepatan 15 km per detik. Tetapi komet yang dikeluarkan dari awan Oort tiba jauh lebih cepat, rata-rata 52 km per detik.
Kami berpendapat bahwa dampak energi tinggi periodik inilah yang dilacak oleh catatan produksi kerak yang diawetkan di butiran mineral kecil. Tabrakan komet menggali permukaan bumi dalam volume besar, menyebabkan pencairan dekompresi mantel, tidak terlalu berbeda dengan meletuskan gabus pada sebotol minuman bersoda.
Batuan cair ini, yang diperkaya dengan unsur-unsur ringan seperti silikon, aluminium, natrium, dan kalium, secara efektif mengapung di atas mantel yang lebih padat. Meskipun ada banyak cara lain untuk menghasilkan kerak benua, kemungkinan itu berdampak di planet awal kita terbentuk benih kerak yang mengapung. Magma yang dihasilkan dari proses geologis selanjutnya akan melekat pada benih-benih awal tersebut.
Pertanda Doom, atau Tukang Kebun untuk Kehidupan Terestrial?
Kerak benua sangat penting dalam sebagian besar siklus alami Bumi—kerak bumi berinteraksi dengan air dan oksigen, membentuk produk lapuk baru, menampung sebagian besar logam dan karbon biologis.
Tabrakan meteorit besar adalah peristiwa dahsyat yang bisa melenyapkan kehidupan. Namun, dampak mungkin menjadi kunci perkembangan kerak benua yang kita tinggali.
Dengan berlalunya asteroid antarbintang melalui tata surya, beberapa bahkan melangkah lebih jauh dengan menyarankan mereka kehidupan feri melintasi kosmos.
Bagaimanapun kami datang untuk berada di sini, sungguh menakjubkan pada malam yang cerah untuk melihat ke langit dan melihat bintang-bintang dan struktur yang mereka lacak, dan kemudian melihat ke bawah ke kaki Anda dan merasakan butiran mineral, batu, dan kerak benua di bawahnya. —semua terhubung melalui ritme yang sangat agung.
Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.
Gambar Kredit: Pexels / 9143 gambar
