LEMPENG TEKTONIK DINAMO KEHIDUPAN DI BUMI
Bagaimana mungkin bumi mampu mengembangkan suatu kondisi yang menciptakan perkembangan kehidupan menjadi mungkin? Sebuah studi yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience menghubungkan asal-usul atmosfer yg kaya nitrogen di bumi dengan kekuatan tektonik yang sama yang mendorong pembentukan gunung dan gunung berapi di planet kita. Ada beberapa cara untuk menjelaskan mengapa, dibandingkan dengan tetangga terdekat kita, Venus dan Mars, udara bumi lebih kaya nitrogen.
Sifat kimia udara yang kita hirup adalah, setidaknya sebagian dari hasil dari miliaran tahun fotosintesis. Tanaman hidup telah mengubah dunia kita dari planet berjubah dalam suasana karbon dioksida yang kaya - seperti yang terlihat di Mars atau Venus – menjadi planet dengan jumlah oksigen yang signifikan. Sekitar seperlima dari udara terdiri dari oksigen, dan hampir semua sisanya adalah nitrogen.
Tetapi asal-usul dari kandungan nitrogen yang relatif tinggi dari udara bumi tetap menjadi sesuatu yang misteri.
Geoscientists Sami Mikhail dan Dimitri Sverjensky dari Carnegie Institution of Washington telah menghitung brp nitrogen yg diharapkan untuk ktk bersepeda melalui bebatuan dari dalam bumi oleh siklus lempeng tektonik. Gunung berapi aktif tidak hanya mandi batuan vulkanik dan abu sangat panas karena mereka meletus menyemburkan batuan cair ke udara, mereka juga melampiaskan sejumlah besar gas dari kedalaman bumi. Letusan terbaru di Islandia, misalnya, telah dicatat untuk menyumbang sejumlah asap belerang yang mereka telah di pancarkan.
Di samping belerang, uap dan karbon dioksida, gunung berapi di sebelah batas lempeng tektonik aktif memompa sejumlah besar nitrogen ke udara. Mikhail dan Sverjensky menjelaskan hal ini melalui reaksi kimia yang terjadi di bawah akar-akar vulkanik.
Nitrogen gelembung
Seperti kerak samudera yang menunjam (yaitu, terseret di bawah kerak benua) ke kedalaman bumi oleh siklus lempeng tektonik, ia melepaskan "volatile" elemen ke dalam batu di atas. Unsur-unsur yang mudah menguap mengandung nitrogen - dan nasibnya bisa baik atau akhirnya terkunci dalam mineral atau akan dirilis sebagai gas ke atmosfer. Komposisi kimia dari batuan yang melapisi memutuskan nasib volatil.
Nitrogen jauh di kerak bumi akan cenderung membentuk ion amonium (NH4 +) yang bisa dimasukkan ke dalam mineral silikat padat dengan mudah.
Mineral silikat adalah salah satu jenis yang paling berlimpah dari mineral dalam kerak bumi. Hal ini diduga terjadi pada sebagian besar nitrogen di bumi dan hampir semua nitrogen di Venus dan Mars. Tapi ketika mereka dan mineral silikat bereaksi dalam kondisi tertentu, seperti dengan adanya oksigen atau oksigen yang mengandung senyawa, molekul amonium memecah ke campuran air (H2O) dan nitrogen (N2). Yang terakhir kemudian menemukan jalan ke permukaan dan atmosfer melalui lubang gunungapi.
Mars dan Venus tidak memiliki lempeng tektonik dan relatif sedikit nitrogen. Suasana kaya nitrogen yang membuat bumi menjadi rumah bagi kehidupan ribuan jutaan tahun yang lalu tampaknya memiliki asal bhw kenyataan bahwa planet itu sendiri adalah “binatang” yang aktif secara geologi.
Subduksi, kekuatan pendorong untuk lempeng tektonik, juga menciptakan reaktor kimia untuk membuat nitrogen. Kekuatan yang sama(tektonik) yang mendorong pembentukan pegunungan dan benua, lautan dan pulau-pulau, juga bertanggung jawab untuk membentuk atmosfer dan biosfer kita.
Temuan menunjukkan bahwa nitrogen pertama kali mulai membangun udara di atmosfer berlangsung lebih dari tiga miliar tahun yang lalu, dan ini menyiratkan bahwa lempeng tektonik sudah aktif di bumi pada saat itu. Hal ini cocok dengan perkiraan lain untuk berapa lama bumi telah menjadi planet yang aktif, dan itu kontras tajam dengan gambar geologis stagnan yang kita miliki tentang Mars dan Venus.
Hasil penelitian ini memberikan baru ke dalam pra-kondisi yg dibutuhkan planet lain untuk menuju pemahaman apa yg seharusnya ada: karakter planet yg dapat menjadi sumber kehidupan di sekitar bintang-bintang yg jauh, di tempat lain di alam semesta.
Dituang kembali oleh :
Ibrahim Dasilva
dari :
The Conversation. Geoscientists Sami Mikhail dan Dimitri Sverjensky dari Carnegie Institution of Washington
Tidak ada komentar:
Posting Komentar