Sumber ilustrasi: Pixabay
12 Juli 2025 07.55 WIB – Umum
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Desanomia [12.07.2025] Lebih dari empat miliar tahun yang lalu terdapat sebuah tabrakan kolosal yang membentuk Bulan, yang dimana peristiwa ini kini dikenal sebagai “Giant Impact”. Protoplanet yang disebut Theia diduga menabrak Bumi pada fase awal pembentukannya. Akan tetapi menurut sebuah studi terbaru, tabrakan itu mungkin bukan hanya menciptakan Bulan, melainkan juga membawa unsur kimia penting yang membuka jalan bagi munculnya kehidupan di Bumi.
Bumi, berbeda dengan planet-planet berbatu lain di Tata Surya seperti Mars dan Venus, menjadi satu-satunya dunia yang kaya air, senyawa karbon, dan atmosfer yang menopang kehidupan. Pertanyaannya adalah dari mana asal semua unsur penyusun kehidupan itu? Studi kosmokimia sebelumnya telah menunjukkan bahwa sebagian besar senyawa volatil, seperti air dan senyawa karbon, dibawa oleh meteorit jenis karbonaseus (carbonaceous chondrites). Tabrakan Theia bisa menjadi momen kunci yang memasukkan unsur-unsur tersebut ke Bumi.
Penelitian yang dipimpin oleh Duarte Branco dari Institute of Astrophysics and Space Sciences di Portugal ini, menggunakan simulasi numerik untuk memetakan kembali tahap akhir pembentukan planet-planet berbatu dalam Tata Surya. Studi ini akan diterbitkan di jurnal ilmiah Icarus dengan judul “Dynamical origin of Theia, the last giant impactor on Earth”.
Para peneliti menjalankan simulasi N-body yang memperhitungkan pergerakan planetesimal dan embrio planet setelah cakram gas Tata Surya menghilang. Massa padat di Tata Surya dibagi ke dalam dua kategori: objek kecil (planetesimal) dan embrio besar (protoplanet). Tujuan utama simulasi ini adalah untuk memahami bagaimana Bumi mendapatkan jumlah karbonaseus yang lebih besar dibandingkan planet-planet berbatu lain, dan apakah Theia benar-benar membawa material tersebut.
Simulasi dilakukan dalam tiga skenario utama:
- Skenario small only, yang hanya memasukkan planetesimal karbonaseus kecil,
- Skenario large only, yang hanya memasukkan embrio planet karbonaseus besar,
- Skenario mixed, yang menggabungkan keduanya.
Setiap skenario juga diuji ulang dengan menyertakan model ketidakstabilan orbit planet raksasa, yang dikenal sebagai Nice model. Model ini menjelaskan bagaimana pergeseran orbit Jupiter dan Saturnus menyebabkan lonjakan dalam tabrakan dan pelontaran benda langit, yang pada akhirnya memengaruhi pembentukan planet-planet di Tata Surya bagian dalam.
Hasil simulasi menunjukkan bahwa perubahan orbit Jupiter secara signifikan meningkatkan kemungkinan material karbonaseus terdorong ke arah orbit Bumi. Ketika planet raksasa bermigrasi, mereka menciptakan kekacauan gravitasi yang melemparkan objek kaya karbon dari wilayah luar menuju zona pembentukan planet berbatu.
Secara khusus, dalam skenario campuran tanpa instabilitas planet raksasa, sekitar 52% simulasi menunjukkan bahwa tabrakan terakhir Bumi melibatkan objek yang mengandung komponen karbonaseus. Dalam 38,5% kasus, Theia merupakan embrio karbonaseus murni, sedangkan dalam 13,5% lainnya, Theia adalah embrio non-karbonaseus yang sebelumnya telah menyerap materi karbon dari objek lain.
Penelitian ini juga memberikan gambaran awal mengenai bagaimana planet-planet berbatu terbentuk dalam dua cincin: cincin dalam berisi batuan non-karbonaseus dan cincin luar yang kaya karbon. Ketika planet raksasa bermigrasi ke dalam, sebagian besar objek dari cincin luar dilempar ke bagian dalam Tata Surya. Beberapa terperangkap di sabuk asteroid, tetapi yang lebih besar seperti Theia mencapai orbit Bumi dan akhirnya bertabrakan.
Jika hanya planetesimal kecil yang membawa karbon, maka Mars seharusnya memiliki proporsi karbonaseus yang sama dengan Bumi. Namun, kenyataan menunjukkan sebaliknya: Bumi jauh lebih kaya akan unsur-unsur pembentuk kehidupan. Ini memperkuat argumen bahwa pembawa utama unsur karbon Bumi adalah embrio besar seperti Theia.
Simulasi juga menunjukkan bahwa tabrakan besar seperti Theia terjadi antara 5 hingga 150 juta tahun setelah cakram gas menghilang, dengan sebagian besar terjadi antara 20 dan 70 juta tahun. Waktu ini konsisten dengan perkiraan geologis tentang kapan Bulan terbentuk.
Penelitian ini menunjukkan bahwa Theia bukan hanya pelaku tabrakan yang menciptakan Bulan, tetapi juga pembawa utama unsur-unsur penting bagi kehidupan. Sekitar setengah dari skenario yang dianalisis memperlihatkan bahwa Theia memiliki kandungan karbonaseus tinggi, baik secara langsung maupun tidak langsung.
Lebih dari itu, penelitian ini juga menyoroti pentingnya peran planet raksasa seperti Jupiter dalam membentuk arsitektur kimia dan fisik Tata Surya bagian dalam. Jupiter bukan hanya pemisah sabuk asteroid namun juga sebagai pengatur lalu lintas kosmik yang menentukan komposisi akhir planet-planet berbatu.
Bumi, sebagaimana digambarkan dalam studi ini, adalah hasil dari serangkaian kejadian kosmik yang dapat dilihat sebagai “kebetulan” yang baik. Mulai dari pembentukan di zona yang tepat, interaksi gravitasi yang rumit, dan tabrakan dengan objek yang tepat pada waktu yang tepat. Jika Theia membawa karbon ke Bumi, maka kehidupan di planet ini bisa dikatakan merupakan warisan dari tabrakan purba yang sangat langka dan spesifik. (NJD)
Diolah dari artikel:
“When Theia Struck Earth, it Helped Set the Stage for Life to Appear” oleh Evan Gough.
