Bagaimana cara menghitung usia Bumi?

Gambar detail Bumi ini merupakan gabungan dari beberapa gambar yang diambil oleh satelit Suomi NPP. Foto: NASA/JPL

Bumi berusia sekitar 4,54 miliar tahun. Selama waktu ini, planet ini telah menyaksikan pembentukan dan hilangnya benua, perluasan dan penyusutan lapisan es, dan evolusi kehidupan dari organisme bersel tunggal hingga paus biru raksasa. Jadi, bagaimana para ilmuwan mengetahui usia Bumi?

“Ketika Anda seorang ilmuwan bumi dan Anda melihat sebuah batu, itu bukan hanya sekadar batu. Batu itu menyimpan sebuah cerita yang dapat Anda coba uraikan,” kata Becky Flowers, seorang ahli geologi di Universitas Colorado Boulder.

Ketika terbentuk dari magma atau lava, mineral sering mengandung jejak material radioaktif, seperti uranium. Seiring waktu, unsur-unsur radioaktif ini meluruh, memancarkan radiasi, dan akhirnya berubah menjadi unsur-unsur baru yang lebih stabil yang terperangkap di dalam mineral.

Mari kita ambil uranium-238 radioaktif, bentuk uranium yang umum, sebagai contoh. Atom-atomnya akan melepaskan energi hingga berubah menjadi timbal. Proses ini terjadi pada laju tetap yang disebut waktu paruh, yang sesuai dengan waktu yang dibutuhkan agar setengah dari atom tersebut meluruh.

Waktu paruh uranium-238 adalah lebih dari 4 miliar tahun, artinya dibutuhkan lebih dari 4 miliar tahun agar setengah dari uranium-238 dalam sampel berubah menjadi timbal. Hal ini menjadikan uranium-238 ideal untuk menentukan usia benda-benda yang sangat kuno.

Dengan menggunakan waktu paruh, para ilmuwan dapat menghitung umur batuan berdasarkan rasio unsur radioaktif "induk" dan unsur stabil "anak". Metode ini disebut penanggalan radiometrik.

Flowers menjelaskan bahwa zirkon umumnya digunakan untuk penanggalan radiometrik karena mengandung uranium dalam jumlah yang relatif besar. Penggunaan uranium-timbal hanyalah salah satu jenis penanggalan radiometrik. Metode lain menggunakan unsur yang berbeda, misalnya, penanggalan karbon. Ini adalah salah satu metode yang paling umum, menggunakan isotop radioaktif karbon dengan waktu paruh ribuan tahun dan sangat berguna untuk menentukan usia materi organik.

Berkat metode-metode ini, para ahli geologi telah menemukan mineral di Bumi yang berusia 4,4 miliar tahun, yang berarti planet ini telah ada setidaknya selama itu. Tetapi mengapa mereka percaya Bumi berusia lebih dari 4,5 miliar tahun, lebih dari 100 juta tahun lebih tua?

Bumi telah berubah secara dramatis selama miliaran tahun, terutama melalui proses seperti tektonik lempeng, yang menyebabkan kerak bumi bergeser, daratan baru terbentuk dari magma, dan daratan lama tertarik kembali ke dalam bumi. Akibatnya, sangat sulit bagi para ilmuwan untuk menemukan batuan dari masa-masa awal planet ini. Batuan tersebut telah lama terkikis atau meleleh menjadi bahan mentah.

Namun, para ilmuwan dapat menerapkan penanggalan karbon untuk menentukan usia batuan dari bagian lain tata surya. Beberapa meteorit mengandung material yang berusia lebih dari 4,56 miliar tahun, dan batuan dari Bulan dan Mars juga berusia sekitar 4,5 miliar tahun.

Usia-usia ini cukup dekat dengan waktu yang diyakini para ahli sebagai awal terbentuknya tata surya dari awan gas dan debu yang mengelilingi Matahari yang baru lahir. Berdasarkan tanggal-tanggal relatif ini, mereka dapat menyusun garis waktu pembentukan Bumi, Bulan, Mars, dan benda-benda langit terdekat lainnya.

Transformasi dari awan debu purba menjadi planet Bumi tidak terjadi secara instan, melainkan selama jutaan tahun, menurut Rebecca Fischer, seorang ilmuwan bumi dan planet di Universitas Harvard. Ini berarti bahwa pemahaman kita tentang usia Bumi tidak didasarkan pada tahun tertentu, melainkan pada periode waktu ketika planet biru itu mulai terbentuk.

Sumber: VNE

Tautan sumber