Lebih dari 4,5 miliar tahun yang lalu, sebuah dunia besar, yang mungkin sebesar Bulan atau bahkan Mars, mengorbit Matahari muda sebelum tabrakan dahsyat menghancurkannya menjadi beberapa bagian.
Para ilmuwan kini mengklaim telah menemukan bukti langsung pertama keberadaan embrio planet yang telah lama hilang, yang dikenal sebagai protoplanet. Penemuan tersebut, dijelaskan dalam jurnal Surat ilmiah dari Bumi dan planet-planetmenunjukkan jenis evolusi planet yang tidak seperti yang diketahui sebelumnya.
“Sungguh menakjubkan membayangkan pernah ada dunia sebesar ini,” kata Aaron Bell, asisten profesor peneliti di Departemen Ilmu Bumi di Universitas Colorado Boulder. “Kami hanya mengetahui keberadaannya karena beberapa pecahannya mendarat di Bumi. Meteorit ini menyimpan bukti jalur yang sangat berbeda dengan perkembangan planet pertama.”
Meteorit langka menyimpan petunjuk tentang dunia yang hilang
Terobosan tersebut datang dari meteorit yang ditemukan di Gurun Sahara bernama Northwest Africa (NWA) 12774, sebuah meteorit angrit.
Angrites adalah salah satu batuan vulkanik tertua yang diketahui di tata surya. Mereka terbentuk hanya beberapa juta tahun setelah kemunculan tata surya, sekitar 4,56 miliar tahun yang lalu. Mereka juga sangat jarang ditemukan. Dari lebih dari 80.000 meteorit yang ditemukan di Bumi, hanya 68 yang termasuk dalam kelompok angrites.
Meteorit ini telah lama membuat penasaran para ilmuwan karena komposisinya yang tidak biasa. Dibandingkan dengan Bumi, Mars, dan planet berbatu lainnya, angrite mengandung sangat sedikit silikon dioksida, atau silika, bahan utama di hampir semua planet kebumian yang diketahui.
Karena sifat kimia ini, para peneliti berasumsi bahwa angrite berasal dari asteroid kecil dengan radius kurang dari 200 kilometer (124 mil).
Bukti adanya tekanan ekstrim jauh di dalam sebuah planet
Dengan memeriksa NWA 12774, Bell dan rekan-rekannya mengidentifikasi klinopiroksen, mineral yang biasa ditemukan di kerak dan mantel bumi. Klinopiroksen dalam meteorit ini mengandung aluminium dalam kadar yang sangat tinggi, sebuah petunjuk penting bahwa ia terbentuk di bawah tekanan kuat jauh di dalam benda yang lebih besar.
Tim kemudian menghitung kondisi yang dibutuhkan untuk memproduksi mineral tersebut.
Hasil mereka mengejutkan. Klinopyroxene, yang kaya akan aluminium, membutuhkan setidaknya 17,5 kilobar tekanan untuk terbentuk. Sebagai perbandingan, tekanan di dasar Palung Mariana, tempat terdalam di Bumi, hanya sekitar 1 kilobar.
Tekanan ekstrem seperti itu tidak mungkin terjadi di dalam asteroid kecil. Sebaliknya, hasil penelitian menunjukkan bahwa tubuh induk Angrite pasti memiliki radius setidaknya 1.000 kilometer (621 mil).
Dunia yang sebanding dengan Bulan
Bukti tambahan menunjukkan adanya sumber yang lebih penting.
Kristal NWA 12774 masih mempertahankan tepi tajam dan karakteristik kimia yang halus. Jika mereka terbentuk jauh di dalam dunia yang luas, detail-detail ini kemungkinan besar akan terhapus seiring berjalannya waktu. Pelestariannya menunjukkan bahwa kristal terbentuk relatif dekat dengan permukaan tubuh induk.
Jika interpretasi ini benar, dunia aslinya seharusnya jauh lebih besar dari perkiraan minimum.
Tubuh induk Angrite bisa memiliki radius lebih dari 1.800 kilometer (1.118 mil), kata para peneliti. Hal ini akan menempatkannya dalam kisaran ukuran yang sama dengan Bulan di Bumi dan berpotensi mendekati skala Mars, yang memiliki radius 3.300 kilometer (2.050 mil).
“Ada banyak meteorit di dalam laci yang belum dipelajari secara menyeluruh, jadi mungkin ada lebih banyak protoplanet yang kita tidak tahu keberadaannya,” kata Bell.
Jalur berbeda untuk pembentukan planet
Para ilmuwan masih belum mengetahui secara pasti apa yang terjadi pada dunia kuno ini. Salah satu kemungkinannya adalah ia hancur dalam tabrakan besar di masa-masa awal tata surya yang kacau balau. Fragmennya nantinya bisa menjadi bagian dari planet berbatu lainnya, termasuk Bumi.
“Bahan yang membentuk tubuh induk angrite pada dasarnya berbeda dari bahan yang ada di Bumi dan Mars. Hal ini menunjukkan jalur evolusi yang berbeda dan berbeda dalam pembentukan planet di awal sejarah tata surya kita,” kata Bell.
