Sekitar 4 miliar tahun lalu, Bumi bukan planet hijau dan stabil seperti sekarang. Dunia muda itu panas, rapuh, dan terus menerima hantaman asteroid besar yang mengubah permukaannya serta mengganggu bagian dalam planet.
Temuan terbaru dari peneliti Curtin University dan Queensland University of Technology menunjukkan dampak asteroid jauh lebih besar dari sekadar membentuk kawah. Energi tumbukan itu menembus kerak hingga ke mantel, lalu memanaskan interior Bumi dalam waktu sangat lama.
Bumi Purba yang Sulit Menyimpan Jejak
Penelitian ini menyorot periode Hadean, yakni sekitar 500 juta tahun pertama sejarah Bumi. Masa itu masih menyimpan banyak tanda tanya karena hampir tidak ada batuan yang bertahan hingga sekarang.
Beberapa kristal zirkon menunjukkan permukaan Bumi sudah terbentuk lebih dari 4,3 miliar tahun lalu. Air juga diduga sudah hadir sejak masa awal, tetapi batuan benua tertua yang diketahui baru berusia sekitar 4,03 miliar tahun.
Kesenjangan itu lama menjadi misteri dalam ilmu kebumian. Studi di jurnal Science berjudul Impact Heating and the Hidden Hadean memberi penjelasan bahwa kerak Bumi saat itu mungkin memang sudah ada, tetapi terlalu panas, terlalu tipis, dan terlalu tidak stabil untuk bertahan lama.
Asteroid Menjadi Sumber Panas Utama
Untuk menguji kondisi itu, tim peneliti memakai model statistik tentang frekuensi tumbukan asteroid pada awal tata surya. Dari simulasi tersebut, mereka menghitung energi panas dari setiap hantaman dan dampaknya terhadap interior planet.
Hasilnya menunjukkan panas dari tumbukan asteroid kemungkinan jauh melampaui sumber panas internal Bumi lainnya selama sebagian besar era Hadean. Bahkan, jika digabungkan, panas tumbukan itu diperkirakan lebih besar daripada panas dari peluruhan radioaktif.
Artinya, asteroid tidak hanya menjadi ancaman dari luar angkasa. Benda langit itu juga ikut mengatur keadaan geologis Bumi purba dalam skala besar.
Kerak yang Tipis, Panas, dan Mudah Didaur Ulang
Profesor tim Johnson dari Curtin University menjelaskan bahwa selama ini tumbukan asteroid sering dipahami hanya menimbulkan kerusakan permukaan. Padahal, pada masa awal tata surya, tabrakan terjadi sangat sering dan meninggalkan dampak yang jauh lebih dalam.
Setiap asteroid besar membawa energi luar biasa besar saat menghantam Bumi. Energi itu diteruskan ke mantel, memanaskan batuan di bawah kerak, lalu menghasilkan magma dalam jumlah besar.
Menurut pemodelan, selama sebagian besar era Hadean, kerak Bumi kemungkinan hanya berada dalam kondisi setengah cair pada kedalaman sekitar dua hingga tiga kilometer dari permukaan. Kondisi ini membuat lapisan luar planet sulit menjadi stabil.
Profesor Craig O’Neill dari QUT mengatakan kerak Bumi pada masa itu kemungkinan tidak mirip lempeng tektonik modern yang kuat. Keraknya cenderung tipis, lemah, dan terus berubah karena panas dari tumbukan asteroid.
Mengapa Hampir Tidak Ada Batuan Hadean yang Tersisa
Dampak tumbukan tidak berhenti pada lokasi jatuhnya asteroid. Penelitian ini menunjukkan pengaruhnya bisa berlangsung puluhan hingga ratusan juta tahun setelah tabrakan.
Dalam periode panjang itu, kerak lama berulang kali mencair, pecah, lalu didaur ulang. Proses tersebut membuat sangat sedikit bagian dari era Hadean yang berhasil bertahan hingga sekarang.
Kondisi ini juga membantu menjelaskan mengapa catatan geologi dari masa paling awal Bumi begitu minim. Permukaan planet terus diperbarui oleh kombinasi tumbukan asteroid, aktivitas vulkanik, pencairan mantel, dan daur ulang kerak yang berlangsung tanpa henti.
Dari Kehancuran ke Awal Benua
Meski terdengar destruktif, tabrakan asteroid ternyata juga punya sisi lain. Dalam jangka panjang, hantaman besar itu diduga membantu membentuk cikal bakal benua.
Saat asteroid menghantam permukaan, kerak muda retak dan pecah. Retakan ini membuka jalan bagi air untuk masuk dan bersirkulasi di dalam batuan dalam waktu lama.
Pada saat yang sama, panas dari mantel memunculkan magma basaltik yang naik ke atas dan melewati kerak. Proses berulang ini mengubah komposisi batuan permukaan hingga makin kaya silika.
Batuan kaya silika inilah yang menjadi ciri utama kerak benua modern. Karena itu, peneliti menilai asteroid bisa ikut mendorong lahirnya kerak yang lebih mirip benua, meski prosesnya berlangsung lewat mekanisme yang sangat keras.
Ketika Tabrakan Mulai Berkurang
Studi ini juga menautkan perubahan besar pada saat laju tumbukan asteroid menurun. Berdasarkan bukti geologi dari Bulan, tingkat pemboman di tata surya bagian dalam mulai merosot tajam sekitar 3,9 miliar tahun lalu.
Waktu itu hampir bertepatan dengan munculnya bukti pertama kerak benua yang berhasil bertahan di Bumi. Batuan tertua yang diketahui saat ini juga mengkristal di sekitar masa tersebut.
Para ilmuwan menilai penurunan tabrakan memberi kesempatan kerak untuk mendingin dan menebal. Saat panas tambahan dari tumbukan berkurang, permukaan Bumi mulai lebih stabil dan lebih mungkin membentuk benua yang tahan lama.
Asteroid dan Jejak Awal Planet
Temuan ini memperkuat pandangan bahwa asteroid memegang peran jauh lebih besar dalam sejarah Bumi daripada yang selama ini diperkirakan. Tumbukan asteroid tidak hanya meninggalkan kawah, tetapi juga memengaruhi panas internal planet, aktivitas vulkanik, pembentukan kerak benua, dan kemampuan Bumi menyimpan catatan geologi.
Gambaran Bumi purba dalam studi ini menunjukkan dunia yang jauh lebih ekstrem dibanding planet yang dihuni saat ini. Permukaannya terus berubah, sementara lapisan luarnya belum cukup kuat untuk bertahan lama.
Di tengah hujan asteroid yang berlangsung ratusan juta tahun, Bumi perlahan mulai keluar dari kondisi paling kacau. Saat hantaman berkurang, planet ini akhirnya mendapat ruang untuk membangun kerak yang lebih stabil dan menjadi dasar bagi benua-benua yang dikenal sekarang.
