Dari mana asalnya air di bumi?

Pasokan air di bumi sangat penting bagi kemampuannya untuk menopang kehidupan, tetapi dari mana air itu berasal? Apakah mereka ada ketika Bumi terbentuk atau mereka dikirim kemudian oleh meteorit atau komet dari luar angkasa?

Sumber air bumi telah lama menjadi bahan perdebatan dan para ilmuwan di Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) berpikir mereka memiliki jawabannya – dan mereka menemukannya dengan melihat bebatuan bulan.

Karena sistem Bumi-Bulan terbentuk bersama dari pengaruh dua benda besar sejak dini Sejarah Tata SuryaSejarah mereka terkait erat. Dan karena Bulan tidak memiliki lempeng tektonik dan kondisi atmosfer, proses yang cenderung menghapus atau mengaburkan bukti di Bumi, Bulan sebenarnya adalah tempat yang bagus untuk mencari petunjuk tentang sejarah air Bumi.

Meskipun hampir 70 persen permukaan bumi tertutup air, planet ini secara umum adalah tempat yang relatif kering dibandingkan dengan banyak benda lain di tata surya. Bulan lebih kering. Kebijaksanaan konvensional adalah bahwa kurangnya spesies yang mudah menguap (seperti air) di Bumi – terutama Bulan – disebabkan oleh efek yang begitu dahsyat sehingga unsur-unsur yang mudah menguap habis.

Tetapi dengan melihat komposisi isotop batuan bulan, tim menemukan bahwa objek yang terlibat dalam dampak yang membentuk sistem Bumi-Bulan memiliki tingkat elemen volatil yang sangat rendah sebelum, bukan karena tabrakan. Secara khusus, tim menggunakan jumlah relatif dari rubidium-87 isotop volatil dan radioaktif (⁸⁷Rb), yang dihitung dari anaknya isotop strontium-87 (⁸⁷Sr), untuk menentukan anggaran Rb pada sistem Bumi-Bulan saat terbentuk. Tim menemukannya karena ⁸⁷Sr, proxy untuk fluktuasi anggaran jangka panjang bulan, sangat rendah, dan benda-benda yang bertabrakan pasti kering pada awalnya, dan tidak banyak yang bisa ditambahkan sejak itu.

“Bumi lahir dengan air yang kita miliki, atau kita dikejutkan oleh sesuatu yang pada dasarnya murni H₂Oh dengan tidak banyak di dalamnya. Pekerjaan ini menghilangkan meteorit atau asteroid sebagai sumber air potensial di Bumi dan menunjuk dengan kuat ke arah opsi “dilahirkan dengan itu”, kata ahli kimia kosmik Greg Brenica, rekan penulis makalah tersebut.

Selain secara signifikan mempersempit potensi sumber air Bumi, penelitian ini juga mengungkapkan bahwa benda-benda besar yang bertabrakan pasti berasal dari tata surya bagian dalam, dan peristiwa itu tidak mungkin terjadi 4,45 miliar tahun yang lalu, yang sangat mengurangi pembentukannya. jendela bulan.

Menurut Lars Burg, penulis utama studi tersebut: “Hanya ada beberapa jenis material yang dapat bergabung untuk membentuk Bumi dan Bulan, dan itu tidak aneh – kemungkinan keduanya hanyalah benda besar yang terbentuk secara kasar dalam waktu yang sama. wilayah yang kebetulan saling bertabrakan setelah lebih dari satu tahun. Sedikit 100 juta tahun setelah pembentukan tata surya…tapi kami beruntung mereka melakukan hal itu.”

Referensi: “Asal Mula Unsur Volatil dalam Sistem Bumi-Bulan” oleh Lars E. Burg, Gregory A. Bernica, dan Thomas S. Kroger, 14 Februari 2022 Tersedia di sini. Prosiding National Academy of Sciences.
DOI: 10.1073/pnas.2115726119

Pencarian muncul di Prosiding National Academy of Sciences. Ilmuwan LLNL Thomas Kruijer juga berkontribusi dalam penelitian ini. Pekerjaan itu didanai oleh NASA dan program penelitian dan pengembangan berorientasi laboratorium.