Planet Bumi yang kita huni sekarang ternyata nyaris nggak menyimpan jejak masa kecilnya, lho.

Rentang 500 juta tahun antara pembentukan Bumi sekitar 4,5 miliar tahun lalu hingga 4 miliar tahun lalu—yang disebut Eon Hadean—ibarat lubang hitam dalam catatan geologi.

Sedikit banget peninggalan dari masa itu. Segelintir batuan kuno dan kristal zirkon yang tersebar menyimpan kilasan langka Bumi yang baru lahir, tapi sebagian besar kerak terawal planet kita sudah lenyap.

Beberapa peneliti menduga penyebabnya adalah sistem daur ulang kerak Bumi yang efisien, yaitu tektonik lempeng.

Tapi menurut tim yang dipimpin oleh geolog Tim Johnson dari Curtin University, Australia, kerak awal itu mungkin memang nggak pernah sempat benar-benar stabil.

Penyebabnya? Periode intens hantaman asteroid yang menggempur Bumi selama ratusan juta tahun.

“Hantaman-hantaman itu membawa energi luar biasa besar, dan energi itu harus pergi ke suatu tempat,” kata Johnson dalam sebuah pernyataan.

“Panas tambahan dari hantaman akan membuat sebagian besar kerak awal tetap lemah dan sebagian meleleh, sehingga sulit bagi batuan untuk bertahan.”

Kamu mungkin bertanya-tanya: Kalau upaya pertama Bumi membentuk kerak udah hilang dari catatan geologi, gimana kita bisa tahu apa yang dilakukan asteroid selama Hadean?

Jawabannya lebih jauh sekaligus lebih dekat dari yang kamu kira: Bulan.

“Kalau kamu ingin lihat apa yang terjadi pada Bumi awal, jawabannya ada di sana, menatapmu balik,” kata Johnson ke ScienceAlert. “Saya bahkan cukup beruntung bisa mengamati irisan tipis sampel Bulan di bawah mikroskop. Nggak mengejutkan, semuanya udah hancur berkeping-keping.”

Faktanya, Bulan, Merkurius, Mars, asteroid, dan potongan meteorit yang ditemukan tersebar di seluruh dunia menyimpan rekaman yang cukup detail tentang sejarah hantaman di Tata Surya bagian dalam.

“Membayangkan Bumi entah bagaimana luput dari bombardemen itu, menurut saya, nyaris seperti kegilaan.”

“Dalam hal energi, khususnya yang dihantarkan oleh tubrukan, benda-benda langit ini menceritakan kisah yang serupa,” kata Johnson.

“Membayangkan Bumi entah bagaimana luput dari bombardemen itu, menurut saya, nyaris seperti kegilaan. Tentu saja, bagaimana benda langit tertentu bereaksi terhadap hantaman adalah cerita yang lebih rumit, di mana air dan gravitasi adalah pemain utamanya.”

Bulan adalah kumpulan luka dari miliaran tahun sejarah hantaman, dan penelitian sebelumnya telah menggunakan sejarah Bulan ini untuk merekonstruksi jumlah, ukuran, dan waktu bombardemen Hadean di Bumi awal.

Beberapa studi terdahulu itu, termasuk karya rekan penulis utama dan geofisikawan planet Craig O’Neill dari Queensland University of Technology, menunjukkan bahwa hantaman berulang mungkin membantu menghapus sebagian besar catatan batuan terawal Bumi.

Johnson, O’Neill, dan kolega mereka mengambil langkah berikutnya.

Alih-alih bertanya berapa banyak asteroid yang menabrak Bumi muda, mereka bertanya: apa yang dilakukan semua energi hantaman itu terhadap planetnya sendiri?

Menurut rekonstruksi sejarah hantaman Hadean, Bumi awal benar-benar dihajar habis-habisan oleh asteroid.

Energi kinetik yang dibawa asteroid-asteroid itu harus disalurkan ke suatu tempat. Sebagian menggali kawah, sebagian melontarkan batuan ke udara bahkan ke luar angkasa, dan sebagian lagi menjadi gelombang kejut dahsyat yang merambat melalui kerak dan mantel Bumi.

Saat mereda, gelombang kejut itu berubah menjadi panas—panas yang luar biasa banyak.

Efek dari hantaman besar bisa bertahan lama setelah tabrakan itu sendiri; penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa satu hantaman saja bisa meninggalkan lingkungan hidrotermal panas yang bertahan selama puluhan ribu tahun.

“Di Bumi awal, sebagian besar energi itu akan ditransfer ke mantel Bumi, lapisan tebal tepat di bawah kerak, sebagai panas,” kata O’Neill dalam sebuah pernyataan.

“Itu akan menyebabkan mantel di bawah dan sekitar lokasi hantaman naik dan meleleh, menghasilkan volume magma yang besar.”

Menurut pemodelan tim ini, panas dari semua hantaman itu mungkin menyaingi—atau bahkan melampaui—anggaran panas internal Bumi selama sebagian besar era Hadean.

“Meskipun hantaman besar jauh, jauh lebih umum dibandingkan sekarang dalam skala waktu geologis, mereka akan sangat langka dalam rentang waktu hidup manusia,” kata Johnson ke ScienceAlert.

“Di antara hantaman, dunia Hadean sebagian besar akan tertutup lautan kaya zat besi berwarna cokelat kehijauan dan atmosfer anoksik berwarna jingga. Di lokasi-lokasi di atas hantaman sebelumnya, mungkin ada beberapa gunung berapi besar yang mencuat di atas air, memuntahkan lava dan gas, mirip seperti Islandia atau Hawaii. Setidaknya begitulah yang ada di kepala saya.”

Dengan suntikan panas ini, batuan hanya beberapa kilometer di bawah permukaan mungkin tetap mencair sebagian, membuat kerak sulit mengeras menjadi lempeng tektonik yang berumur panjang atau benua yang stabil.

Artinya, alih-alih membentuk kerak stabil, serpihan kerak yang sempat terbentuk hampir seketika dilelehkan kembali dan didaur ulang, dengan cepat tersebar kembali ke dalam perut planet kita yang memanggang.

Saat kondisinya tepat, stabilisasi kerak pada akhirnya bisa membantu menyiapkan panggung bagi tektonik lempeng—fitur unik dunia kita yang diyakini para ilmuwan sebagai komponen penting bagi kelayakan huni planet kita.

“Begitu semuanya mereda di Arkean awal, kerak bisa mendingin dan menebal. Kerak perlu menjadi tebal dan kaku sebelum lempeng bisa mulai terbentuk, dan itu mungkin terjadi mulai pertengahan Arkean dan seterusnya,” jelas Johnson.

“Begitu kerak dan mantel atas (litosfer) yang kaku dan tebal terbentuk, kamu kemudian butuh mekanisme untuk memecahkannya. Saya berpendapat hantaman mungkin juga bisa menjelaskan itu, tapi ide-ide seperti itu akan mengganggu banyak akademisi Bumi awal, yang sebagian besar lebih suka (hampir secara eksklusif) pemicu internal.”

Karena ide ini menantang model evolusi planet kita saat ini, kemungkinan butuh waktu untuk memvalidasinya—proses yang kata Johnson lebih mungkin berupa akumulasi bukti secara perlahan ketimbang satu “senjata merokok” tunggal.

Terkait: Pola Matematika Mengejutkan Ditemukan Tersembunyi dalam Sejarah Bumi

Namun, ide ini menawarkan penjelasan yang rapi untuk sejumlah pertanyaan yang belum terjawab tentang Bumi Hadean.

“Kalau Bumi berusia 4,5 miliar tahun, kenapa kita nggak menemukan batuan benua dari setengah miliar tahun pertama sejarah itu? Orang juga mungkin bertanya kenapa kraton yang paling terawat bentuknya bulat. Atau bagaimana kamu membentuk ketidakselarasan besar di planet yang tertutup air,” kata Johnson ke ScienceAlert.

“Hantaman memberikan penjelasan yang masuk akal untuk begitu banyak teka-teki dalam ilmu Bumi, dan bukan hanya di Bumi awal. Sebagai geolog Bumi awal, kita perlu menanggapi pengamatan detail Bulan dengan lebih serius. Kalau tidak, apa gunanya kita pergi ke sana?”

Penelitian ini telah dipublikasikan di Science.