Pada masa-masa awal pembentukan tata surya, diketahui bahwa planet bumi hanya membutuhkan waktu yang lebih pendek untuk terbentuk dari yang diperkirakan sebelumnya. Menurut hasil analisis terbaru dari isotop besi yang ditemukan pada sebuah meteorit, planet bumi hanya membutuhkan 5 juta tahun untuk terbentuk, lebih singkat dari yang diperkirakan oleh model yang dibuat para ilmuwan.
Revisi waktu pembentukan planet bumi ini adalah sebuah kontribusi signifikan bagi pemahaman tentang bagaimana formasi sebuah planet terbentuk. Ternyata ada kemungkinan lain tentang bagaimana sebuah planet terbentuk, bahkan untuk planet yang memiliki tipe yang sama dan berlokasi berdekatan dengan bumi, seperti planet mars.
Kita masih belum mengetahui secara pasti bagaimana sebuah planet terbentuk. Para astronom memiliki banyak teori tentang hal tersebut, mereka masih perlu melakukan studi lebih lanjut untuk mengatasinya secara detail.
Bagaimana proses terbentuknya formasi planet di tata surya bergantung dari formasi bintangnya. Bintang-bintang terbentuk ketika sekumpulan awan debu-debu dan gas di angkasa runtuh oleh gaya gravitasi mereka sendiri. Kemudian mereka mulai berputar cepat. Perputaran ini menyebabkan materi-materi yang ada di sekeliling debu dan gas tersebut ikut berputar mengelilinginya, seperti air yang berputar di sekitar sebuah lubang pembuangan.
Dan materi-materi tersebut terus berputar hingga membentuk sebuah piringan datar yang akhirnya ikut dilahap oleh bintang yang sedang berkembang di dekatnya. Tetapi tidak semua bagian dari piringan yang terbentuk tersebut ikut termakan oleh bintang. Beberapa yang tersisa menjadi bentuk awal dari formasi planet, disebut dengan piringan protoplanet. Hingga akhirnya membentuk formasi planet-planet seperti yang kita ketahui sekarang. Itulah formasi mengapa planet-planet di tata surya berjajar dalam sebuah bidang yang datar di sekitar matahari.
Ketika membentuk formasi planet-planet, diperkirakan debu-debu dan bebatuan pada piringan protoplanet saling melekat karena adanya gaya elektrostatik antar materi tersebut. Kemudian materi-materi itu berkembang semakin membesar dan begitu juga gaya gravitasinya. Kemudian mereka mulai saling tarik menarik dan saling bertabrakan satu sama lain, semakin membesar hingga menjadi seukuran planet.
Untuk planet bumi, diperkirakan proses ini memakan waktu hingga puluhan juta tahun. Tetapi hasil analisis isotop besi pada lapisan mantel bumi yang dilakukan oleh ilmuwan dari University of Copenhagen mengungkap fakta yang berbeda.
Planet bumi ternyata memiliki komposii yang berbeda dengan benda benda angkasa lainnya di sistem tata surya. Bumi, bulan, Mars, meteorit – secara alami semuanya mengandung isotop besi, seperti Fe-56 dan juga Fe-54 yang lebih ringan. Tetapi pada bulan, Mars dan kebanyakan asteroid memiliki komposisi yang berbeda dengan planet bumi dimana bumi memiliki kandungan isotop Fe-54 yang lebih sedikit.
Satu-satunya benda langit yang memiliki komposisi yang mirip dengan bumi adalah sebuah meteorit langka yang diberi nama Cl Chondrite. Dan yang menariknya, meteorit ini juga memiliki komposisi yang persis sama dengan sistem tata surya secara keseluruhan.
Bayangkan ketika anda memasukkan semua bahan-bahan yang dibutuhkan pada sebuah masakan. Kemudian semua bahan diaduk bersama-sama dalam sebuah panci masak besar – panci adalah analogi dari piringan protoplanet yang kemudian akan menjadi tata surya. Tetapi jika anda menaburkan bahan-bahan masakan tersebut ke dalam panci masakan yang lebih kecil, dengan porsi yang berbeda-beda untuk setiap bahan – itulah planet-planet dan asteroid secara individual.
Apa yang membuat meteorit Cl Chondrite menjadi begitu spesial ada pada analogi diatas. Meteorit itu bagaikan panci-panci kecil yang mengandung setiap bahan dalam porsi kecil dari sebuah masakan. Jadi, dengan memiliki satu buah dari bebatuan angkasa ini seperti memiliki keseluruhan debu-debu angkasa di mikrokosmos yang berputar mengelilingi piringan protoplanet pada masa pembentukan sistem tata surya, 4,6 milyar tahun yang lalu.
Dari model formasi planet-planet sekarang ini, jika semua material pembentuk tata surya ‘ter aduk’ secara merata, seharusnya kandungan besi di lapisan mantel bumi akan mewakili komposisi dari semua meteorit yang ada, dengan kandungan isotop Fe-54 yang lebih tinggi.
Tetapi faktanya, komposisi dari planet bumi hanya bisa dibandingkan dengan meteorit Cl Chondrite, apakah model yang ada selama ini salah? Para peneliti meyakini bahwa besi pada inti bumi awalnya terbentuk dari debu-debu kosmis, dimana prosesnya lebih cepat dari pembentukan batuan yang lebih besar. Selama proses ini, inti besi yang terbentuk ‘melahap’ keberadaan unsur besi yang telah ada sebelumnya.
Kemudian, setelah beberapa ratus ribu tahun setelah pembentukan tata surya, debu-debu dari Cl yang berada jauh dari bumi bermigrasi hingga akhirnya sampai ke tempat dimana bumi sedang terbentuk. Debu-debu tersebut tersebar di seluruh penjuru Bumi, menutupi keberadaan unsur besi yang ada di mantel bumi pada saat itu.
Karena keberadaan piringan protoplanet dan debu Cl yang sangat banyak didalamnya hanya berlangsung selama lima juta tahun, bumi seharusnya terbentuk pada masa tersebut, para peneliti mengambil kesimpulan.
“Keberadaan debu Cl di bumi telah merubah komposisi unsur besi di mantel bumi, diperkirakan hampir seluruh besi yang ada sebelumnya telah hilang dari inti bumi,” Martin Schiller, ahli geologi planet dari University of Copenhagen menjelaskan.
“Hal ini yang menyebabkan pembentukan formasi inti bumi telah terbentuk jauh lebih awal dari yang diperkirakan.”
“Jika debu kosmis ini menjadi model bagaimana planet Bumi terbentuk, bisa diartikan planet-planet lainnya di semesta ini juga terbentuk dengan cara yang sama.
“Kini kita tahu bahwa proses pembentukan formasi planet terjadi dimanapun di semesta ini. Hasil penelitian ini membuka pemahaman kita tentang mekanisme dasar dalam pembentukan sistem planet. Tidak hanya di sistem tata surya saja, mekanisme ini juga berlaku di seluruh galaksi. Termasuk juga pada titik mana dan seberapa banyak air akan terbentuk,” kata Martin Bizarro, ahli kosmokimia dari University of Copenhagen.
“Jika teori tentang bagaimana planet-planet terbentuk benar adanya, air adalah produk sampingan dari formasi planet seperti bumi. Dan jika mekanisme ini berlaku di seluruh semesta, kemungkinan juga air akan ditemukan di bagian lain di semesta ini.”
Hasil penelitian ini telah dipublikasikan dalam Science Advances.
