Gunung api bawah laut di lepas pantai Mayotte ternyata menyimpan jawaban yang jauh lebih tua dari yang diduga. Lava yang keluar dari Fani Maoré disebut membawa jejak material purba yang berkaitan dengan masa awal pembentukan Bumi.
Temuan ini membuat aktivitas seismik yang semula memicu penemuan gunung api baru pada 2018 berubah menjadi kunci penting untuk membaca sejarah planet ini. Penelitian terbaru yang terbit di PNAS menempatkan sampel lava itu sebagai salah satu petunjuk langka untuk memahami Bumi pada fase paling awal.
Jejak dari eon Hadean yang nyaris hilang
Bagian paling awal sejarah Bumi masih sulit dipetakan karena batuan tua nyaris tak bertahan. Batuan tertua yang pernah ditemukan di permukaan saat ini berusia sekitar 4,03 miliar tahun, sehingga ada kekosongan sekitar 500 juta tahun pertama yang dikenal sebagai eon Hadean.
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. Material purba diduga sudah tenggelam ke mantel dan hancur akibat daur ulang pergerakan lempeng tektonik.
Itulah sebabnya lava dari Fani Maoré menarik perhatian para peneliti. Jika analisis mereka tepat, sampel ini bisa menjadi salah satu jalan langka untuk menyingkap seperti apa Bumi saat masih sangat muda.
Theia, samudra magma, dan mineral pertama
Para peneliti mengaitkan temuan tersebut dengan hipotesis dampak raksasa antara Bumi dan planet kuno bernama Theia sekitar 4,5 miliar tahun lalu. Tabrakan itu diyakini membuat Bumi berubah menjadi samudra magma global yang cair hingga ke batas inti planet.
Dari lautan magma yang mulai mendingin, mineral pertama mengkristal. Di antaranya adalah bridgmanite, yang kini diyakini sebagai mineral paling melimpah di mantel bawah Bumi, serta ferropericlase.
Masalahnya, materi setua itu sangat sulit bertahan tanpa tercampur oleh dinamika internal Bumi. Karena itu, banyak ilmuwan semula ragu apakah sisa material purba masih bisa dikenali hari ini.
Isotop 142Nd memberi petunjuk penting
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 dengan waktu paruh sekitar 92 juta tahun.
Karena samarium-146 di Bumi sudah habis sejak lama, seharusnya tidak ada sumber 142Nd baru di mantel Bumi. Jika sebuah sampel lava menunjukkan kelebihan 142Nd, 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 sampel itu diperiksa, tim menemukan anomali berupa kelebihan kecil namun signifikan pada isotop 142Nd. Dalam makalah di jurnal Nature, para peneliti menyebutnya sebagai anomali positif 142Nd yang signifikan pada lava dari Fani Maoré di kepulauan Komoro.
Hasil itu juga 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. Material itu kemungkinan besar berupa bridgmanite yang mengkristal dari samudra magma purba.
Dampaknya untuk cara memahami interior Bumi
Temuan ini membuka pertanyaan baru tentang bagaimana materi sangat tua bisa bertahan di dalam mantel selama miliaran tahun. Jika bridgmanite dari eon Hadean memang tersebar lebih luas daripada dugaan, pemahaman tentang pencampuran interior Bumi perlu ditata ulang.
Rangkaian gempa pada Mei 2018 yang memicu penemuan gunung api bawah laut itu kini punya arti 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.