Pembentukan Air di Bumi

Air di Bumi bisa jadi berasal dari interaksi antara hidrogen (H₂) di atmosfer dengan lautan magma saat Bumi masih berupa embrio. 

Pembentukan Planet 

Selama ini, kita hanya mengetahui pembentukan planet berdasarkan apa yang ada di Tata Surya. Planet-planet terbentuk dari piringan gas dan debu sisa pembentukan Matahari. Pembentukan planet ini melibatkan proses akresi gas dan debu yang ada di piringan protoplanet dan tentunya, tabrakan antara bayi planetesimal yang terbentuk. Tabrakan yang terjadi menghasilkan akresi materi yang lebih banyak agar planetesimal bisa terus bertumbuh jadi protoplanet dan akhirnya planet. 

Ketika planetesimal bertumbuh dan semakin panas akibat tabrakan dan elemen radioaktif, maka pada saat yang sama, bayi planetesimal itu pun meleleh jadi lautan magma yang luas. Seiring waktu, ketika planet mendingin, materi terpadat tenggelam ke bagian dalam Bumi, dan memisahkan planet kita ini menjadi 3 lapisan. Inti logam, serta selubung dan kerak batuan silikat. 

Ledakan penemuan exoplanet menghadirkan pendekatan baru dalam memahami Bumi pada tahap embrio. Setidaknya kehadiran ribuan exoplanet saat ini memperlihatkan kalau planet yang baru terbentuk memang diselubungi atmosfer yang kaya hidrogen (H₂) selama beberapa juta tahun pertama.  Pada akhirnya selubung hidrogen ini akan menghilang dan meninggalkan sidik jarinya pada komposisi planet muda tersebut. 

Pemodelan Bumi

Bermodalkan informasi ini, para astronom mengembangkan model baru pembentukan dan evolusi Bumi. Tujuannya untuk mengetahui apakah ciri-ciri kimiawi Bumi yang berbeda bisa direplikasi. 

Pemodelan ini memungkinkan para peneliti dari Carnegie dan UCLA untuk mendemonstrasikan pembentukan Bumi. Dari pemodelan tersebut rupanya sejak Bumi masih berusia dini, telah terjadi interaksi antara lautan magma dan molekul hidrogen yang ada pada proto-atmosfer. Hasilnya, memunculkan beberapa fitur khas di Bumi seperti kelimpahan air dan keadaan teroksidasi di Bumi. 

Dengan pemodelan matematika, para ilmuwan mengeksplorasi pertukaran materi antara molekul hidrogen di atmosfer dan lautan magma. Para ilmuwan ini mengamati 25 senyawa molekul dan 18 reaksi kimia berbeda. 

Dalam pemodelan ini, interaksi antara lautan magma dan atmosfer embrio Bumi menghasilkan pergerakan hidrogen dalam massa besar ke dalam inti logam, oksidasi pada selubung, dan terbentuknya air dalam jumlah besar.  Bahkan jika materi batuan yang membentuk planet benar-benar kering, interaksi antara molekul hidrogen di atmosfer dengan lautan magma akan menghasilkan sejumlah besar air. Sumber air lain juga masih memungkinlan tapi tidak terlalu diperlukan untuk menjelaskan jumlah air saat ini di Bumi. 

Air dari interaksi atmosfer dan lautan magma ketika Bumi masih berupa embrio merupakan salah satu penjelasan terkait evolusi Bumi. Akan tetapi, yang bisa menjadi jembatan penting antara sejarah pembentukan Bumi dan exoplanet secara umum adalah planet Bumi-super dan sub-Neptunus.