Supernova Penyebab Kepunahan Fauna di Bumi

Kehidupan di Bumi pernah punah karena disapu radiasi supernova, ledakan dasyat yang mengakhiri kehidupan bintang.

Supernova pada jarak 150 tahun cahaya diduga menghancurkan kehidupan di Bumi. Kedit: NASA
Supernova pada jarak 150 tahun cahaya diduga menghancurkan kehidupan di Bumi. Kedit: NASA

Supernova. Ledakan bintang yang dasyat ini bukan sesuatu yang aneh atau langka. Bintang-bintang masif pada umumnya mengakhiri hidup dalam ledakan dasyat yang melepaskan energi setara seluruh energi yang dilepaskan Matahari di sepanjang hidupnya. Dan seluruh energi itu dilepaskan hanya dalam hitungan beberapa minggu atau beberapa bulan. Ketika energi yang demikian besar menghantam sebuah planet, maka kehancuran bisa terjadi.

Tapi, efek kehancuran itu tentu saja bergantung pada jarak planet. Semakin jauh sebuah planet maka efek yang diterima juga makin kecll. Efek itu bisa juga hanya berupa kemunculan bintang baru di langit yg bercahaya selama beberapa waktu dan kemudian redup kembali.

Untuk saat ini tidak ada bintang dekat Matahari yang akan meledak atau baru meledak. Tapi tidak demikian dengan jutaan tahun lampau.

Masa Lalu Bumi

Ilustrasi Herpetocetus morrowi yang hidup pada akhir era Pliocene. Kredit: Robert Boessenecker.
Ilustrasi Herpetocetus morrowi yang hidup pada akhir era Pliocene. Kredit: Robert Boessenecker.

Sekitar 2,6 juta tahun lalu, ada bintang yang meledak pada jarak 150 tahun cahaya. Dari Bumi, cahaya supernova itu juga tampak selama beberapa waktu. Beberapa ratus tahun setelah supernova berakhir dan dari ledakan bintang itu menghilang, cahaya kosmis dari peristiwa ledakan itu akhirnya mencapai Bumi.

Bombardir cahaya kosmis terjadi di Bumi. Akibatnya, terjadi pemusnahan massal hewan-hewan yang ada di lautan. Termasuk di dalamnya Megalodon, hiu raksasa yang pernah hidup di Bumi pada awal era Miocene sampai akhir era Pilocene. Atau pada kisaran waktu 23 juta tahun sampai 2,6 juta tahun lalu. Pemusnahan massal ini diduga terjadi pada pergantian era Pliocene-Pleistocene dan melenyapkan 36% jenis fauna di lautan yang ada di Bumi.

Supernova memang sudah lama diduga memengaruhi kehidupan di Bumi. Tapi, untuk menelusuri kapan dan bagaimana supernova memengaruhi Bumi tentu tidak mudah. Perhitungan dan pemodelan yang dilakukan pada tahun 2002 mengindikasikan kehadiran bintang-bintang kelas O dan B yang dikenal sebagai asosiasi bintang Scorpius – Centaurus OB.

Asosiasi bintang Scorpius РCentaurus OB ini melintas pada jarak 130 tahun cahaya dan salah satu atau beberapa bintang di asosiasi ini meledak dalam gelembung lokal dimana Tata Surya berada. Peristiwa inilah yang menghancurkan lapisan ozon di Bumi dan mengakhiri kehidupan di lautan di Bumi. Indikasi lain, supernova yang terjadi itu jaraknya 25 tahun cahaya dari Bumi.

Penelitian terbaru Adrian Melott, astronom di Universitas Kansas, memperlihatkan hubungan antara supernova dan kepunahan hewan raksasa di lautan. Penyebabnya adalah muon dan ada bukti lain dari besi radioaktif yang terkubur di Bumi sejak 2,6 juta tahun lalu. Peristiwa supernova tersebut terjadi pada jarak 150 -160 tahun cahaya dari Bumi sekitar 2,6 juta tahun lalu saat pergantian era Pliocene ke Pleistocene yang menandai punahnya hewan raksasa di lautan.

Hasil perhitungan dan simulasi memperlihatkan bahwa efek radiasi dari supernova yang menghantam atmosfer Bumi bisa mengubah iklim dan memicu kepunahan hewan laut raksasa yang ada di perairan pantai. Radiasi yang tiba di Bumi memiliki penetrasi yang besar pada perairan dangkal. Akibatnya hewan yang hidup di area ini akan terkena efek paling besar.

Radiasi Supernova yang Mematikan

Bombardir sinar kosmis dari supernova yang menghantam atmosfer itu berupa muon yang bergerak sangat cepat. Muon adalah zarah berat dengan massa beberapa ratus kali massa elektron. Karena itu muon dikenal juga sebagai elektron berat. Muon ini sangat mudah berpenetrasi atau menembus materi lainnya.

Normalnya, ada banyak sekali muon yang melewati kita setiap saat dan memang tidak berbahaya karena jumlahnya juga tidak banyak. Hanya 1/5 radiasi yang kita terima dari Matahari berupa muon.

Tapi kasusnya akan berbeda kalau yang datang adalah bombardir sinar kosmis dari peristiwa supernova. Muon yang menghantam Bumi itu jumlahnya bisa ratusan kali lebih banyak. Dengan demikian, energi yang dihasilkan juga sangat besar dan efeknya bisa menyebabkan terjadinya mutasi dan kanker.

Dari laju muon yang menghantam Bumi, efeknya bisa meningkatkan laju kanker sampai 50% untuk hewan yang ukurannya seperti manusia. Semakin besar hewan, maka efek yang ditimbulkan semakin besar. Jadi muon ini berbahaya untuk hewan-hewan raksasa yang hidup pada masa itu.

Tidak hanya itu. Muon juga bisa masuk sampai ratusan meter ke bawah laut. Akibatnya, terjadi kepunahan pada hewan-hewan yang ada di laut. Muon energi tinggi juga bisa mencapai laut dalam dan menyebabkan kerusakan pada kehidupan yang ada di laut dalam. Akan tetapi, kerusakan yang ditimbulkan tidak separah di perairan dangkal.

Radioisotop Besi

Gelembung lokal di lengan Orion.

Bukti lain yang membuat para astronom yakin kalau Bumi pernah dibombardir sinar kosmik dari supernova adalah keberadaan Besi-60 (60Fe) dengan waktu paruh 2,6 juta tahun.

Besi yang ada di alam semesta adalah 56Fe yang disusun oleh 26 proton dan 30 neutron. Besi-60 disusun oleh 34 neutron. Empat neutron tambahan ini menyebabkan isotop besi ini tidak stabil dalam peluruhan radioaktif. Besi-60 termasuk radionuklida yang sudah punah karena terbentuk dalam proses awal pembentukan Tata Surya 4,6 miliar tahun lalu.

Di Bumi, tidak ada lagi sisa besi-60 dari saat Bumi terbentuk. Tapi, para peneliti menemukan sejumlah kecil besi-60 di dasar laut dalam. Materi ini bisa dipastikan berasal dari luar angkasa, kemungkinkan dibawa oleh meteorit atau dari hujan sinar kosmis akibat supernova yang terjadi jutaan tahun lampau.

Hasil penemuan besi-60 di dasar laut memperlihatkan adanya lonjakan simpanan isotop ini 2,6 juta tahun lalu. Hal ini sekaligus mengindikasikan ada materi dari supernova yang memang mencapai Bumi dan menghantam atmosfer.

Supernova yang jadi tersangka ini bisa jadi berasal dari ledakan sebuah bintang atau bisa juga dari serangkaian ledakan bintang. Ketika terjadi ledakan, energi yang dilepaskan bintang bisa menyapu materi dan memanaskan materi yang tersisa. Akibatnya, gas dari ledakan itu membentuk gelembung lokal yang makin besar seiring makin banyak ledakan yang terjadi.

Tata Surya kita juga berada di dalam gelembung lokal pada lengan Orion di Bima Sakti. Gelembung lokal ini diisi oleh gas panas renggang yang terikat dengan gas dingin padat.

Gelembung lokal yang memuat Tata Surya tidak hanya terbentuk akibat ledakan satu bintang melainkan dari ledakan berantai atau ledakan sejumlah bintang yang menghasilkan gelembung raksasa. Dari perhitungan, jika hanya ada satu bintang yang meledak maka hujan sinar kosmik yang menghantam Bumi hanya terjadi sekali dan selesai.

Jika ledakan tersebut dari beberapa bintang dan salah satunya sangat dekat dengan Bumi, maka akan terjadi simpanan lapisan materi radioaktif pada gelembung lokal yang siap menghujani objek di dalamnya selama jutaan tahun. Kejadian ini juga yang menjadi penjelasan mengapa fauna raksasa di lautan akhirnya punah.

Ditulis oleh

Avivah Yamani

Avivah Yamani

Tukang cerita astronomi keliling a.k.a komunikator astronomi yang dulu pernah sibuk menguji kestabilan planet-planet di bintang lain. Sehari-hari menuangkan kisah alam semesta lewat tulisan dan audio sambil bermain game dan sesekali menulis makalah ilmiah terkait astronomi & komunikasi sains.

Avivah juga bekerja sebagai Project Director 365 Days Of Astronomy di Planetary Science Institute dan dipercaya IAU sebagai IAU OAO National Outreach Coordinator untuk Indonesia.

Tulis komentar dan diskusi...