Penemuan di lepas pantai Mayotte membuka kemungkinan yang jarang dibayangkan dalam geologi modern. Gunung api bawah laut yang muncul setelah rangkaian gempa pada 2018 itu ternyata memuntahkan magma purba yang berasal dari awal sejarah Bumi.
Temuan ini membuat para ilmuwan menengok kembali masa ketika planet ini masih sangat muda. Menurut penelitian terbaru yang terbit di jurnal PNAS, jejak lava dari gunung api bawah laut Fani Maoré menyimpan petunjuk tentang material yang diduga terbentuk saat Bumi baru berusia sekitar 100 juta tahun.
Jejak dari Eon Hadean yang Sulit Dilacak
Gambaran soal masa awal Bumi memang masih penuh celah. Batuan tertua yang pernah ditemukan di permukaan Bumi saat ini berusia sekitar 4,03 miliar tahun, sehingga ada kekosongan sejarah sekitar 500 juta tahun pertama yang dikenal sebagai era Hadean.
Dalam periode itu, batuan purba diduga sudah tenggelam ke dalam mantel Bumi dan hancur akibat daur ulang pergerakan lempeng tektonik. Hanika Rizo dan Jonathan O’Neil menulis di The Conversation bahwa sangat sedikit yang diketahui tentang babak awal sejarah Bumi karena batuan dan mineral dari masa itu sangat langka.
Kondisi itulah yang membuat temuan dari Mayotte terasa penting. Jika analisis tim peneliti tepat, sampel lava ini bisa menjadi salah satu jalan langka untuk memahami seperti apa Bumi pada eon paling awal.
Petunjuk dari Hantaman Theia
Para peneliti mengaitkan temuannya dengan hipotesis dampak raksasa, yakni tabrakan dahsyat antara Bumi dan planet kuno bernama Theia sekitar 4,5 miliar tahun lalu. Benturan itu diyakini mengubah Bumi menjadi samudra magma global yang cair hingga ke batas inti planet.
Dari lautan magma yang kemudian mendingin, mineral pertama mulai mengkristal. Mineral itu termasuk bridgmanite, yang kini diyakini sebagai mineral paling melimpah di mantel bawah Bumi, lalu ferropericlase.
Kendala utamanya selama ini sederhana tetapi besar: mineral dan materi setua itu nyaris mustahil bertahan tanpa tercampur rata oleh dinamika internal Bumi. Karena itu, banyak ilmuwan semula ragu apakah sisa material purba masih bisa dideteksi hari ini.
Isotop Nd-142 Jadi Kunci
Tim peneliti kemudian memusatkan analisis pada isotop neodymium-142 atau 142Nd untuk mengukur usia sampel lava dari Fani Maoré. Isotop ini terbentuk dari peluruhan samarium-146, unsur yang memiliki waktu paruh sekitar 92 juta tahun.
Karena samarium-146 di Bumi sudah habis sejak lama, seharusnya tidak ada sumber 142Nd baru di mantel Bumi. Jadi, jika sebuah sampel lava menunjukkan kandungan 142Nd yang melimpah, sumber magmanya diduga terbentuk sangat awal dan berhasil lolos dari proses pengadukan mantel.
| Fakta Kunci | Detail |
|---|---|
| Lokasi | Lepas pantai Mayotte, antara Madagaskar dan Mozambik |
| Gunung api bawah laut | Fani Maoré |
| Indikator isotop | Neodymium-142 (142Nd) |
| Sumber isotop | Peluruhan samarium-146 |
| Waktu paruh samarium-146 | Sekitar 92 juta tahun |
Saat memeriksa sampel dari gunung api bawah laut itu, tim menemukan anomali berupa kelebihan kecil namun signifikan pada isotop 142Nd. Dalam makalah mereka di jurnal Nature, para peneliti menyebut temuan itu sebagai anomali positif 142Nd yang signifikan pada lava dari Fani Maoré di kepulauan Komoro.
Temuan itu menegaskan bahwa mantel Bumi tidak tercampur rata seperti yang lama diasumsikan. Melalui pemodelan komputer, tim membandingkan sumber magma dangkal dan sumber dari plume mantel dalam, lalu menemukan skenario sumber dalam jauh lebih masuk akal.
Menurut perhitungan mereka, hanya diperlukan sekitar 9 hingga 11 persen material dari periode awal Bumi untuk menghasilkan anomali tersebut. Tim juga menyebut material itu kemungkinan besar terdiri dari bridgmanite yang mengkristal dari samudra magma purba.
Implikasi Besar bagi Geologi
Penemuan ini membuka pertanyaan baru tentang bagaimana materi sangat tua bisa bertahan di dalam mantel selama miliaran tahun. Jika bridgmanite dari era Hadean memang tersebar lebih luas daripada yang diduga, para ilmuwan perlu menata ulang cara memahami pencampuran interior Bumi.
Rangkaian gempa pada Mei 2018 yang memicu penemuan gunung api bawah laut baru itu kini punya makna yang lebih besar. Dari peristiwa yang semula hanya tampak sebagai aktivitas seismik, para peneliti justru menemukan jejak yang mungkin menghubungkan Bumi masa kini dengan masa pembentukannya yang paling awal.