Sejarah Pembentukan Bumi

Posted by : Isnaini Ahmadi Selasa, 07 Oktober 2014

Ini adalah topik yang membuat saya bergairah. Awal kecintaan saya pada sejarah pembentukan bumi muncul setelah saya membaca buku H.G Wells A Short Story Of The World. Buku seharga Rp20.000 tersebut memberikan saya konsep tentang bumi dan kehidupan; Semuanya berjalan secara kontinyu.

Agar lebih mudah dipahami, saya buatkan ringkasan dalam bentuk gambar:

1.Pembentukan Chondrules (butiran dalam Chondrite – batu meteor non-logam) pada nebula matahari (2)

3. Pembentukan bumi

Teori pembentukan planet yang banyak diterima adalah hipotesis planetesimal. Hipotesis ini menyatakan bahwa planet terbentuk dari debu kosmik yang bertumbukan dan menyatu menjadi bentuk yang lebih besar. Ketika mencapai ukuran diameter kurang-lebih 1 km, mereka dapat saling menarik satu sama lain melalui gravitasi hingga menjadi protoplanet (protobumi) seukuran bulan.
Energi kalor hasil dari tumbukan dan peluruhan radioaktif memanaskan bagian dalam protobumi dan melelehkan materi di dalamnya. Lelehan logam berat menyatu dan tenggelam menuju inti dan lelehan yang lebih ringan naik ke permukaan. Sisa mineral menumpuk dalam mantel lalu mengeras menjadi kerak. Ukuran bumi yang berdiameter 12.000 km menghasilkan gravitasi yang cukup kuat untuk membuat bumi berukuran bulat. Momen inersia bumi terbesar terdapat pada ekuator. Semakin besar momen inersia, semakin kuat “tolakan” untuk melawan gravitasi. Itu sebabnya bumi tidak bulat sepenuhnya, melainkan benjol pada bagian ekuator.

4. Pembentukan bulan

Ada banyak teori pembentukan bulan, namun yang paling banyak digunakan adalah teori Giant Impact (tubrukan dahsyat). Teori ini menyebutkan bahwa planetoid (benda seperti planet) menumbuk bumi hingga material bumi terpental ke luar angkasa. Kepingan material tersebut, seperti pembentukan bumi, menyatu dan membentuk bulan. Bulan yang terikat gravitasi bumi mengorbit bumi (tidal locking).

5. Heavy Late Bombardment

Chondrite yang bertebaran di tata surya berjatuhan ke bumi menyebabkan hujan meteor dahsyat yang disebut Heavy Late Bombardment. Diperkirakan, chondrite ini yang membawa materi yang tidak ada di bumi, seperti uap air, mineral silikat, kalsium, alumunium, magnesium, dan khlor. Hujan meteor ini berlangsung selama ±300.000 tahun!

6. Atmosfer Awal

Efek dari Heavy Late Bombardment, komposisi atmofer bumi adalah karbon dioksida, uap air, metana, dan ammonia. Karbon dioksida dan metana adalah gas rumah kaca. Sifat keduanya yang menyerap sinar infra merah dari matahari menyebabkan suhu di bumi meningkat. Selain itu, bumi belum memiliki oksigen untuk membentuk lapisan ozon sebagai penangkal radiasi ultraviolet dari matahari.

7. Pergerakan Lempeng Bumi

Tanah tempat kita berpijak adalah bagian dari kerak bumi. Kerak bumi berbentuk padat dengan tebal 20-70 km – hanya 1% dari volume bumi. Sedangkan dibawahnya terdapat mantel bumi berbentuk cairan dengan tebal 2900 km – 84% volume bumi! Jadi, tak heran lempeng bumi selalu bergerak seperti perahu di lautan.

Benua super pertama diperkirakan muncul adalah Vaalbara. Berikut adalah perubahan benua: Vaalbara -> Kenorland -> Rodinia -> Pannotia -> Laurasia dan Gondwana -> Pangea -> bentuk benua seperti saat ini.

8. Kemunculan makhluk hidup penghasil oksigen

Telah disebutkan di awal, atmosfer bumi terdiri sebagian besar dari karbon dioksida, uap air, metana, dan ammonia. Kesemuanya bereaksi dengan bantuan energi petir (lompatan elektron) dan radiasi ultraviolet membentuk asam amino yang tak lain adalah penyusun protein. Protein sendiri adalah penyusun utama makhluk hidup. (Percobaan Miller-Urrey).

Makhluk hidup pertama di bumi adalah makhluk hidup monoseluler (prokariotik); Salah satunya Cyanobacteria (alga hijau-Biru). Bakteri anaerob (tak memerlukan oksigen dalam bernapas ) ini cocok dengan kondisi bumi saat itu yang hampa oksigen. Lebih dari itu, cyanobacteria mengonsumsi karbon dioksida dan air untuk menghasilkan oksigen.

9. Great Oxygen Disaster (Bencana Oksigenasi Besar)

Produksi oksigen besar-besaran oleh bakteri selama 1.100 juta tahun menyebabkan peningkatan oksigen di bumi secara signifikan. Hasilnya, makhluk hidup yang sebagian besar adalah anaerob keracunan oksigen. Kepunahan masal makhluk hidup anaerob terjadi. Hingga muncul makhluk hidup dengan mitokondria yang bernapas secara aerob.

10. Snowball Earth (Bumi Bola Salju)

Dinamakan bola salju karena diperkirakan bumi tertutup salju seluruhnya. Salah satu pemicunya adalah oksigenasi besar-besaran oleh Cyanobakteri tadi. Oksigen (O₂) terakumulasi di atmosfer dan dengan bantuan radiasi sinar ultraviolet, membentuk lapisan ozon (O₃) yang menangkal sinar ultraviolet itu sendiri memasuki bumi. Karbon dioksida berkurang karena digunakan oleh bakteri. Selain itu, debu erupsi gunung berapi menghalangi sinar matahari yang dating ke bumi. Akumulasi dari semuanya menyebabkan merosotnya suhu bumi hingga membuat bumi diselimuti salju – snowball earth.

11. Periode Jurassic

Walaupun kali ini saya ingin fokus pada pembentukan bumi saja, tapi saya tak tahan untuk menjelaskan periode yang pasti menarik bagi kalian – periode Jurassic.

230 juta tahun setelah snowball earth, iklim bumi mulai stabil. Makhluk hidup yang semula hanya sederhana, uniseluler prokartiotik, berkembang menjadi lebih kompleks menghasilkan makhluk hidup multiseluler eukariotik. H. G. Wells membagi periode makhluk hidup menjadi tiga zaman: Zaman ikan (pisces), zaman reptile, dan zaman mamalia.

Zaman ikan berlangsung saat permukaan bumi dipenuhi air (pasca Heavy Late Bombardment, uap air berakumulasi di udara membentuk awan mendung dan hujan tak henti). Saat muncul daratan, makhluk hidup beradaptasi – dan selalu beradaptasi, mencoba hidup di darat. Percobaan pertama ikan untuk hidup di darat menghasilkan amfibi. Kemudian amfibi benar-benar meninggalkan air dan menjadi reptile. Dominasi reptil inilah penanda dimulainya periode Jurassic.

12. Paleocene-Eocene Thermal Maksimum (PETM)

Seperti yang kita ketahui, kepunahan dinosaurus disebabkan oleh hujan meteor. Itu benar. Salah satu hasil tumbukan meteor di zaman ini menghasilkan kawah selebar 170 km di Chicxulub, Yukatan, Meksiko. Dampak lain dari hujan meteor ini adalah global warming PETM dimana konsentrasi CO2 di udara mencapai 2000 ppm! (saat ini saja hanya 397 ppm).

13. Zaman Mamalia

Hujan meteor menyisakan reptil kecil yang mampu bertahan hidup. Ketiadaan reptil raksasa berarti bertambah ruang tersedia dan berkuarang saingan, sehingga mamalia mendominasu daratan.