Para ilmuwan di Southwest Research Institute (SwRI) telah melihat kembali awal mula kekerasan di bumi dan menemukan bahwa dampak asteroid pada zaman dahulu mungkin memainkan peran penting dalam membuat planet ini layak huni. Model komputer mereka menunjukkan bahwa tabrakan berulang tidak hanya sekedar membentuk kembali permukaan Bumi muda. Mereka juga menciptakan sistem hidrotermal yang luas, lingkungan air panas yang dapat memberikan kondisi yang tepat bagi munculnya kehidupan.
Untuk mencapai kesimpulan tersebut, para peneliti memodelkan dampak asteroid pertama di Bumi. Simulasi mereka menunjukkan bahwa tabrakan dahsyat ini memecahkan kerak bumi, menciptakan jalur bawah tanah yang berpori bagi air untuk mengalir melalui lapisan atas kerak bumi.
Tim ini menggunakan kode fisika guncangan canggih yang mensimulasikan bagaimana dampak berkecepatan tinggi memecah batuan padat dan menciptakan daerah yang permeabel. Ini adalah studi komprehensif pertama yang mengukur bagaimana dampak asteroid menghasilkan permeabilitas, sebuah sifat penting yang memungkinkan cairan bergerak melalui kerak bumi awal.
“Pemodelan ini merupakan sesuatu yang baru dan penting untuk memahami lingkungan paling awal yang mungkin menjadi tempat munculnya kehidupan,” kata Amanda Alexander dari SwRI, penulis pertama studi tersebut. kemajuan AGU artikel yang menjelaskan penelitian tersebut. “Meskipun sering dianggap bencana dalam konteks kepunahan dinosaurus, dampak pemboman juga mungkin penting dalam menciptakan lingkungan yang kondusif bagi kimia prebiotik.”
Bagaimana Asteroid Membentuk Kembali Bumi Awal
Bumi terbentuk sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu dan dengan cepat memasuki era pemboman asteroid yang hebat. Dampak berkecepatan tinggi ini menghancurkan sejumlah besar batuan di bawah permukaan sekaligus menguapkan material dan menyebarkan batuan cair ke seluruh lanskap.
Panas luar biasa yang dihasilkan oleh setiap tabrakan, dikombinasikan dengan panas bumi alami di planet ini, kemungkinan besar akan mengedarkan air panas melalui kerak bumi yang baru retak. Sistem hidrotermal yang dihasilkan, sebanding dengan jaringan geyser di sekitar Taman Nasional Yellowstone, mungkin telah menciptakan lingkungan yang menguntungkan bagi asal usul dan awal evolusi kehidupan.
Untuk lebih memahami proses ini, para peneliti mensimulasikan dampak asteroid dengan berbagai ukuran dan kecepatan. Mereka juga menguji berbagai komposisi kerak dan kondisi suhu sebelum menghitung jumlah retakan, kerak yang dapat menyerap air yang dihasilkan oleh setiap tumbukan.
Berdasarkan simulasi, satu dampak besar pada periode awal ini dapat menghasilkan hingga 100 kali lipat aktivitas hidrotermal yang diamati saat ini di wilayah Yellowstone.
“Karena kehidupan bisa saja berasal atau berevolusi di lingkungan hidrotermal, penting untuk memahami dan mengukur pembentukan sistem ini melalui dampak pada masa awal Bumi,” kata Alexander, seraya mencatat bahwa penelitian tambahan akan diperlukan untuk lebih mendefinisikan karakteristik sistem hidrotermal kuno ini.
Dampak jangka panjang terhadap kerak bumi
Model tersebut menunjukkan bahwa jumlah batuan yang retak dan permeabel yang tercipta akibat tumbukan bergantung terutama pada energi tumbukan, yang dikendalikan oleh ukuran dan kecepatan asteroid. Pada saat yang sama, tingkat permeabilitas di wilayah rekahan ini dipengaruhi oleh gradien panas bumi dan komposisi kerak bumi. Para peneliti juga memasukkan perkiraan seberapa sering dampak ini terjadi.
“Dengan menggunakan model pemboman historis untuk menyimpulkan dampak kumulatif dari dampak yang berulang, kami memperkirakan bahwa 8 kilometer bagian atas kerak bumi kemungkinan besar sangat permeabel pada 4,3 miliar tahun lalu dan sebagian besar volume ini mungkin tetap permeabel hingga 3,5 miliar tahun lalu,” kata Alexander. “Hasil ini menunjukkan bahwa dampak memainkan peran penting dalam perubahan hidrotermal di awal kerak bumi, dengan konsekuensi penting bagi evolusi geokimia lingkungan dekat permukaan.”
