Benua Pertama

Dari mana tanah yang kita pijak ini berasal? Sebagai manusia, kita cenderung menganggap remeh tanah, meskipun faktanya, bahkan hari ini, luasnya hanya sekitar sepertiga dari permukaan bumi. Terlebih lagi, tanah sebagian besar berbentuk dua dimensi. Kecuali binatang kecil yang menggali, sebagian besar aktivitas kita terjadi di permukaan. Lautan, di sisi lain, memiliki dimensi ketiga yang luas, menampung berbagai jenis makhluk di sepanjang jalan. “Betapa tidak pantasnya menyebut planet Bumi ini”, novelis fiksi ilmiah Arthur C. Clarke pernah menulis, “seharusnya planet ini dengan jelas disebut Samudra”.

Bagaimanapun, kami memiliki tanah kami. Dan kami menerima begitu saja bahwa tanah ini selalu ada di Bumi, meskipun dalam bentuk yang berbeda, dengan iklim yang berbeda, dan dihuni oleh makhluk yang berbeda.

Geologi memberi tahu kita bahwa ini pun bukan masalahnya.

Kita hidup di masa tanah, tetapi pernah ada masa ketika Bumi tidak memiliki tanah. Bagaimana transisi itu terjadi tetap menjadi misteri, tetapi dengan melihat komposisi mineral yang ada, kita dapat mengetahui cukup banyak tentang pembentukan benua.

Mungkin, dengan berjalan mundur, kita bisa mempelajari kebenaran tentang benua pertama yang pernah ada.

Bumi, secara geologis, dapat diklasifikasikan menjadi empat bagian. Ada lapisan permukaan yang disebut kerak. Jika Bumi adalah apel, kerak adalah ketebalan kulitnya. Kami berjalan di atas kerak, itu membentuk semua benua dan dasar laut. Di bawah kerak ada lapisan yang disebut mantel. Lapisan ini memiliki kedalaman ribuan kilometer dan merupakan 84% dari volume bumi. Ini dipahami sebagai padat tetapi pada skala waktu geologis berperilaku seperti cairan yang sangat kental, seperti karamel. Di bawah ini adalah inti luar cair dan di bawahnya adalah bola batu padat yang dikenal sebagai inti dalam.

Benua, menurut definisi, adalah daratan besar di kerak bumi yang dipisahkan oleh cairan seperti air. Dengan definisi ini, Bumi adalah satu-satunya planet yang diketahui memiliki benua. Meskipun planet seperti Mars mungkin memiliki daratan yang serupa di masa lalu, karena tidak ada air cair di Mars, Bumi adalah satu-satunya planet yang memiliki benua.

Pada abad terakhir, Alfred Wegener mengusulkan Teori Pergeseran Benua, yang menyatakan bahwa Bumi pernah memiliki satu benua yang bergerak dari waktu ke waktu untuk menghasilkan tujuh benua yang kita kenal sekarang. Teori ini telah diterima hari ini sebagai fakta.

Salah satu validasi sederhana dari teori Wegener dapat dilihat dengan mempelajari kesamaan fosil di daratan yang berbeda saat ini. Bagi siapa pun yang ragu, perhatikan betapa bagusnya garis pantai timur Amerika Selatan dengan pantai barat Afrika.

Bumi terbentuk 4,6 miliar tahun yang lalu (itu berarti 4.600.000.000 tahun!). Era dari 4,6 hingga 4 miliar tahun yang lalu disebut Hadean Aeon, dinamai dari Hades, dewa Neraka Yunani. Para ilmuwan sebelumnya percaya bahwa Bumi dimulai sebagai bola api dan seiring waktu, permukaan luarnya mendingin untuk membentuk daratan yang kita kenal sekarang. Namun, kita sekarang tahu bahwa Bumi tertutup air sebelum benua pertama terbentuk.

Penemuan ini dibuat berkat mineral Zirkon.

Kristal zirkon, atau ZrSiO4 memiliki sifat khusus. Setelah terbentuk, mereka bertahan bahkan jika batuan induknya hancur total, mereka hampir tidak bisa dihancurkan. Bonus tambahannya adalah mereka juga tidak terlalu langka.

Umur mineral ini juga dapat dengan mudah diketahui dengan mempelajari uraniumnya hingga komposisi timbal. Kristal zirkon menggabungkan atom uranium dan thorium (keduanya paling dikenal sebagai bahan bakar nuklir). Namun, kristal yang sama ini menolak atom timah saat terbentuk.

Seiring waktu, uranium yang tidak stabil menjadi timbal melalui peluruhan radioaktif — yang berarti Anda dapat mengukur rasio uranium terhadap timah untuk mengetahui berapa umur kristal tersebut. Kristal muda akan memiliki proporsi uranium yang lebih tinggi, sedangkan pada kristal yang lebih tua, proporsi uranium yang relatif lebih tinggi akan berubah menjadi timbal.

Yang lebih relevan adalah fakta bahwa kristal zirkon mengungkapkan informasi tentang lingkungan tempat mereka terbentuk. Ini dapat disimpulkan melalui rasio isotop oksigen mereka.

Oksigen memiliki dua isotop stabil: ¹⁸O dan ¹⁶O. ¹⁸O, dengan dua atom lebih banyak, lebih berat dari ¹⁶O.

Saat turun hujan, molekul air yang terdiri dari ¹⁸O mengembun lebih mudah daripada molekul yang lebih ringan. Dan ketika penguapan terjadi, molekul ¹⁶O-lah yang pergi terlebih dahulu meninggalkan molekul ¹⁸O. Jadi, kita dapat berasumsi bahwa tingkat ¹⁶O di lautan lebih tinggi selama periode hangat, sementara ¹⁸O mendominasi selama periode lebih dingin dan hujan.

Dalam proporsi inilah atom oksigen ditangkap dalam kristal zirkon, membentuk kapsul waktu atau potret susunan kimia waktu itu. Dengan melihat zircon kita dapat mengetahui kapan mereka terbentuk dan suhu pada saat itu.

Dan, dengan informasi tersebut, kita dapat menyimpulkan bagaimana tepatnya kristal zirkon tersebut terbentuk.

Di mantel Bumi, rasio isotop oksigen selalu sekitar 5,3. Catatan singkat: ini tidak berarti ada 5,3 kali lebih banyak ¹⁸O daripada ¹⁶O. Nama resmi untuk nilai ini adalah δ¹⁸O atau "delta-O-18", di mana "delta" berarti "perbedaan dari air laut". Jadi ketika kita bandingkan rasio di sini dengan rasio air laut, selisihnya adalah 5,3.

Jika nilai delta-O-18 antara 0 dan 5,3, berarti terjadi interaksi magma yang luas dengan air bersuhu tinggi sebelum memadat menjadi batuan. (Tentu saja, nilai delta-O-18 air laut adalah nol, karena itulah yang kami bandingkan dengan yang lainnya)

Jika delta-O-18 lebih besar dari 5,3, berarti magma berinteraksi dengan bebatuan di permukaan bumi , bukan dengan airnya. Batuan permukaan ini sebelumnya akan berinteraksi dengan hujan atau air laut. Seperti disebutkan sebelumnya, air hujan mengandung lebih banyak ¹⁶O yang lebih berat. Itu berarti batuan juga akan memilikinya lebih banyak, dan, terkubur dan meleleh menjadi magma, mempertahankan nilai yang lebih tinggi itu, yang akhirnya diteruskan ke zirkon kapsul waktu kita selama kristalisasi.

Zirkon tertua memiliki delta-O-18 sekitar 7,4. Itu berarti air pasti melimpah di permukaan bumi pada zaman Hadean. Bagaimana ini bisa terjadi? Lagi pula, itu adalah periode waktu yang dikenal dengan api neraka dan gunung berapi.

Ahli geologi telah memikirkan masalahnya, dan memberikan jawaban yang paling masuk akal: air mungkin dibawa ke Bumi dari luar angkasa. Era Hadean adalah masa sulit bagi permukaan bumi, yang dibombardir habis-habisan oleh meteorit luar angkasa. Kita mengetahui hal ini karena daratan di Bulan menunjukkan bahwa tumbukan meteorik ini terjadi secara teratur hingga 3,5 miliar tahun yang lalu: sisa-sisa serangan ini dapat diamati hari ini sebagai kawah di Bulan.

Jika permukaan bumi hampir seluruhnya tertutup air, bagaimana inti benua pertama yang stabil terbentuk? Mengapa tidak ada daratan yang terbentuk tenggelam ke dalam magma?

Dalam sebuah studi baru awal tahun ini, para peneliti dari tiga institusi — Universitas Curtin, Survei Geologi Australia Barat, dan Universitas Maryland AS — berkumpul untuk menyelidiki masa lalu daratan kuno. Mereka melakukan ini dengan memeriksa daratan terbuka tertua di dunia: Kraton Pilbara Australia.

Craton adalah bagian benua yang tua dan stabil. Ini berarti mereka tetap bertahan di permukaan selama jutaan tahun. Kraton Pilbara adalah salah satu dari beberapa sisa benua dari era Archaean, yang berasal dari 4,0 hingga 2,5 miliar tahun yang lalu. Mengikuti era Hadean, ini adalah sekitar waktu di mana tingkat dampak meteorit menurun di Bumi.

Dengan mempelajari usia zirkon di bebatuan di sana, dan nilai delta-O-18 di dalamnya, para peneliti menyimpulkan bahwa ada tiga tahap pembentukan kraton ini. Berikut ini adalah analisis yang menarik.

Zirkon dari tahap pertama dapat dikategorikan menjadi dua kelompok: yang nilai delta-O-18-nya mirip dengan mantel, tepat di bawah kerak bumi; dan mereka yang riasan oksigennya membutuhkan proses yang sangat dangkal. Pada tahap kedua, delta-O-18 cocok dengan mantelnya. Dan terakhir, zirkon dari tahap ketiga memiliki nilai delta-O-18 yang membutuhkan interaksi dengan material permukaan.

Seperti yang Anda lihat, sepertinya zirkon pertama kali terbentuk di dekat permukaan, dan secara bertahap mulai terbentuk lebih dalam. Tapi apakah itu benar-benar terjadi? Para peneliti, setelah mempelajari berbagai komposisi bebatuan, menyarankan sebaliknya.

Pertama (pikir para peneliti), ada ledakan meteor. Sebuah benda besar menabrak permukaan berair Bumi - kejadian umum di masa lalu, tetapi kali ini, dampaknya menyebabkan pemaparan magma ke air panas dalam waktu lama, dan dengan "berkepanjangan" maksud saya beberapa juta tahun. Tabrakan itu sendiri akan membentuk batuan kaya magnesium di dekatnya, sementara batuan kaya besi terbentuk sedikit lebih jauh. Sementara itu, kombinasi magma dan air panas menyebabkan kondisi yang sangat mirip dengan yang ditemukan di sub-mantel: sedemikian rupa sehingga rasio isotop oksigennya pun serupa.

Selama ratusan juta tahun berikutnya, material yang lebih berat tenggelam ke dalam mantel, sementara magma yang lebih ringan berpindah ke permukaan. Pemisahan ini memungkinkan lapisan yang lebih ringan menjadi apung dan mampu bertahan…akhirnya membentuk “kerak” yang kita kenal sekarang.

Tahap-dua zirkon berasal dari saat kerak stabil. Magma dari mantel menyebar di sekitar dasar kerak, itulah sebabnya sebagian besar zirkon tahap dua memiliki nilai delta-O-18 yang mirip dengan yang ditemukan di mantel.

Terakhir, pada tahap ketiga, zirkon memiliki rasio di atas mantel. Hal ini menunjukkan bahwa terdapat cukup banyak batuan dari atas kerak dasar yang tergabung ke dalam magma di bawahnya.

Kraton Pilbara menceritakan kisah yang menarik, tetapi yang lebih penting adalah bahwa kraton lain setuju. Pola yang sama yang diamati di sini, kata ahli geologi, dapat dikenali di kraton lain juga. Ini pada dasarnya berarti bahwa ledakan meteor bertanggung jawab untuk menstabilkan daratan pertama di Bumi; bahwa setiap benua yang termasuk dalam planet ini dimungkinkan oleh batuan luar angkasa raksasa yang menabrak permukaannya.

Kami memahami meteor sebagai kekuatan penghancur. Mereka selalu digambarkan sebagai bencana yang mengakhiri dunia. Meteor menyebabkan ledakan; meteor membunuh dinosaurus; meteoroid adalah alasan di balik semua orang yang tidak ingin melihat ke atas .

Persepsi ini sebagian benar, tetapi kraton memberi tahu kita bahwa meteor jauh lebih banyak. Seperti kekuatan alam lainnya, mereka adalah pencipta sekaligus perusak; mereka mungkin mengganggu tanah yang biasa kita tinggali, tetapi sebelum kita mengeluh tentang meteor, kita harus ingat ini: mereka, mungkin, adalah orang yang memberi kita tanah tempat kita tinggal.

Bayar lebih sedikit untuk membuat edisi cetak kami lebih murah! Lebih banyak pelanggan berarti kami dapat mengurangi biaya pencetakan, menjadikan Snipette Analog lebih murah untuk semua orang. Jadi, jika Anda bersedia menyumbang sejumlah kecil uang, kami akan menunggu sampai kami mengumpulkan cukup sumbangan dan kemudian mulai mencetak! Pelajari lebih lanjut dan tambahkan kontribusi Anda di sini