Lempeng tektonik mungkin bukan fitur permanen Bumi. Proses yang membentuk gunung, memicu gempa bumi dan mendorong benua planet untuk mengatur ulang diri mereka secara perlahan dapat mengakhiri miliaran tahun di masa depan, simulasi baru menunjukkan.
Konten terkait
- Para Ilmuwan Telah Menggambarkan Dasar Lempeng Tektonik
- Berlian Pegang Rahasia Tentang Lempeng Tektonik
“Kami sudah tahu bahwa lempeng tektonik hanyalah salah satu dari spektrum keadaan tektonik tempat planet berada, ” kata Craig O'Neill, seorang ilmuwan planet di Macquarie University di Australia.
Planet-planet seperti Mars dan Merkurius dalam apa yang disebut kondisi tutup stagnan. Cangkang terluar, yang disebut litosfer, dari planet-planet ini terlalu tebal untuk bagian dalam planet itu pecah dan menghasilkan aktivitas tektonik. Ilmuwan berasumsi bahwa pada akhirnya Bumi akan mencapai kondisi yang sama, tetapi bukti masih kurang, kata O'Neill. "Kami hanya tidak memiliki planet yang cukup untuk dapat menarik kesimpulan nyata dari."
Jadi O'Neill dan rekan-rekannya membuat model evolusi Bumi dan melihat apa yang akan terjadi di masa depan bagi planet kita. Tetapi bahkan dengan superkomputer modern, tidak ada daya komputasi yang cukup untuk mensimulasikan seluruh bumi tiga dimensi sepanjang sejarahnya. Alih-alih, kelompok itu membangun simulasi dua dimensi Bumi yang disederhanakan yang memodelkan evolusi planet ini dari pembentukannya 4, 5 miliar tahun lalu hingga lebih dari 5 miliar tahun ke depan. Meski begitu, sekali jalan membutuhkan waktu 3 minggu, O'Neill mencatat.
Model yang disederhanakan membiarkan tim mencoba titik awal yang berbeda untuk suhu awal Bumi, sebuah variabel yang saat ini tidak diketahui karena kita tidak memiliki batu dari 500 juta tahun pertama sejarah planet ini. "Salah satu kelemahan besar dalam pemahaman [kita] tentang evolusi Bumi pada titik ini adalah kita tidak tahu bagaimana sebenarnya itu dimulai, " kata O'Neill.
Para ilmuwan biasanya berasumsi bahwa proses pertambahan — ketika potongan-potongan kecil tata surya awal bersatu membentuk sebuah planet — adalah proses yang cukup keren, dan bahwa planet-planet baru kemudian memanas ketika unsur-unsur radioaktif di bagian dalam membusuk.
"Saat ini, kami pikir ada cukup banyak energi yang dibawa selama proses akresi, " katanya. “Ada banyak tubuh besar yang saling berhantam. Mereka menghasilkan banyak panas melalui benturan. ”Dan elemen radioaktif berumur pendek, seperti aluminium-26 dan besi-60, yang keduanya tidak lagi dapat ditemukan di tata surya, mungkin telah memanaskan segalanya lebih lanjut.
Tim menemukan bahwa keadaan awal untuk planet ini dapat secara dramatis mempengaruhi siklus hidupnya. Ketika planet dalam model mulai dingin, ia dengan cepat mengembangkan lempeng tektonik, kehilangan fitur setelah hanya 10 hingga 15 miliar tahun.
Tapi Bumi yang lebih panas, yang menurut O'Neill lebih mungkin, menghasilkan planet yang lambat untuk mengembangkan lempeng tektonik. Ini dimulai dalam keadaan yang mirip dengan bulan Jupiter, Io, yang ditutupi oleh gunung berapi aktif tetapi tidak memiliki lempeng tektonik. Model kemudian menunjukkan sebuah planet di mana tektonik lempeng hidup dan mati selama 1 hingga 3 miliar tahun. (Ini adalah periode waktu untuk planet kita di mana catatan geologisnya jerawatan, dan beberapa ahli geologi, termasuk O'Neill, telah menyimpulkan bahwa ada kasus kuat untuk tektonik diselingi selama waktu ini. "Perlu dicatat bahwa itu tidak sepenuhnya disepakati setelah, "katanya.)
Simulasi menunjukkan sebuah Bumi yang kemudian akhirnya menjadi miliaran tahun lempeng tektonik sebelum akhirnya cukup dingin untuk itu berakhir — dalam sekitar 5 miliar tahun lagi. "Pada titik tertentu, " kata O'Neill, "Bumi akan melambat dan litosfer akan menjadi semakin tebal ke titik di mana itu terlalu kuat dan terlalu tebal untuk bagian dalam untuk dapat memecahkannya lagi. ”
Para peneliti melaporkan temuan mereka dalam edisi Juni Physics of the Earth and Planetary Interiors .
Batuan "adalah hal terbaik yang harus kita andalkan untuk memberi tahu kita tentang masa lalu, " kata Bradford Foley, seorang geodinamika di Carnegie Institution of Washington. Dan tanpa mereka, para ilmuwan harus bergantung pada model teoritis. Tetapi ada banyak ketidakpastian yang dimasukkan ke dalamnya, Foley mencatat. Misalnya, tim O'Neill bisa mendapatkan hasil yang berbeda jika mereka menggunakan formula berbeda yang menggambarkan cara batu terbentuk. Tidak ada model yang dikembangkan saat ini untuk menggambarkan evolusi planet ini yang mendekati definitif, kata Foley.
Tetapi model seperti itu dapat membantu mengeksplorasi apa yang mungkin terjadi di Bumi, serta di planet lain di alam semesta. Lempeng tektonik penting untuk siklus karbon Bumi dan membantu mengatur jumlah karbon dioksida di atmosfer. "Siklus ini membantu menjaga iklim Bumi stabil di kisaran sedang yang bagus, " catat Foley. Ini adalah salah satu alasan yang pernah diasumsikan para ilmuwan bahwa sebuah planet tanpa lempeng tektonik tidak dapat menampung kehidupan, atau setidaknya kehidupan yang kompleks.
Faktor-faktor lain, seperti air cair dan komposisi atmosfer planet ekstrasurya, mungkin juga berperan dalam kelayakhunian sebuah planet, catat O'Neill. Jadi mungkin saja menemukan kehidupan di suatu tempat di alam semesta di sebuah planet yang tidak bergerak dan bergetar seperti Bumi.
