Salah satu komponen kunci evolusi kehidupan seperti yang kita ketahui adalah adanya unsur-unsur yang mudah menguap: unsur-unsur dan senyawa yang dapat dengan mudah menguap pada suhu yang relatif rendah. Artinya, memahami asal muasal ketidakpastian ini, dan apakah Bumi kaya akan ketidakpastian ini, sangatlah penting untuk memahami apa yang memungkinkan adanya kehidupan—dan sesuatu yang baru. mempelajariditerbitkan 11 Oktober di Kemajuan dalam Sainsmenunjukkan bahwa sebagian besar berasal dari sebagian kecil materi pembentuk planet.
Planet terbentuk dari pertambahan bertahap materi yang lebih kecil, yang disebut planetesimal. Ada dua kategori dasar planetesimal: terdiferensiasi dan tidak terdiferensiasi. Keduanya berawal dari apa yang digambarkan oleh Rayssa Martins, penulis pertama studi tersebut, sebagai “bongkahan besar debu dan puing-puing batu kecil (sering lepas) yang saling menempel”. Planetesimal yang tidak berdiferensiasi pada dasarnya tetap seperti ini; Sebaliknya, planetesimal yang terdiferensiasi dicirikan oleh adanya panas yang cukup untuk melelehkan semua bagian komponennya.
Pencairan ini disebabkan oleh peluruhan radioaktif aluminium-26 (Al-26), sebuah isotop aluminium yang tidak stabil. Saat membusuk, Al-26 menghasilkan begitu banyak panas sehingga melelehkan material di sekitarnya. “Dalam proses ini,” jelas Martins, “banyak bahan mudah menguap yang dihilangkan gasnya.” Setelah menguap, bahan yang mudah menguap melayang begitu saja ke angkasa: “[They are] menghilang karena rendahnya gravitasi benda-benda kecil ini.”
Syukurlah bagi kita, semua Al-26 di tata surya kita telah membusuk sejak awal, meninggalkan cukup banyak material yang tidak terdiferensiasi untuk memasok senyawa volatil yang dibutuhkan bumi untuk menopang kehidupan. Dan ketika Al-26 hilang, ia pun hilang. Isotop terbentuk di pusat bintang yang telah membakar seluruh hidrogennya dan meluncur menuju saat-saat terakhir ledakannya.
Artinya, ia ditemukan di wilayah pembentuk bintang, tempat bintang-bintang baru berkumpul dari sisa-sisa pendahulunya yang tersebar—tetapi tidak di lingkungan tata surya kita yang relatif tenang dan sunyi saat ini. Martins menjelaskan, “Al-26 terus diproduksi di galaksi di wilayah tempat terbentuknya bintang dan planet baru, namun belum tentu terus menerus disuntikkan ke sistem planet yang sama sepanjang masa hidupnya. Akan sangat merepotkan bagi kita jika kita diledakkan berulang kali oleh supernova.”
Penelitian Martins dan timnya meneliti sumber seng di bumi. Mereka menemukan bahwa meskipun sekitar 70% massa bumi berasal dari pertambahan planetesimal, material tersebut hanya menyuplai 10% seng di planet ini. Hal ini menunjukkan bahwa 30% dari planet ini TIDAK bentuk-bentuk dari planetesimal yang terdiferensiasi merupakan sumber dari sebagian besar senyawa mudah menguap di Bumi: “Tanpa bahan ini, kita hanya mempunyai persediaan bahan mudah menguap yang jauh lebih sederhana.”
Pertanyaan mengenai betapa beruntungnya hal ini, dan apakah Bumi kaya akan bahan mudah menguap dibandingkan dengan planet serupa di sistem lain, masih menjadi pertanyaan terbuka. “Ada faktor-faktor lain yang berperan dalam menentukan seberapa banyak [differentiated and undifferentiated material] planet-planet akan bertambah seiring waktu (yaitu pencampuran dan migrasi material antara jarak heliosentris yang berbeda). Ada juga perdebatan mengenai apakah Al-26 tersebar merata di seluruh Tata Surya, atau lebih terkonsentrasi di beberapa bagian dan tidak di bagian lain.”
Demikian pula, kata Martins, tentu saja bisa dibayangkan bahwa di tata surya lain, kita mungkin menemukan planet mirip Bumi yang secara teori dapat mendukung kehidupan, namun terbentuk tanpa bahan yang mendukungnya. “Studi tersebut menekankan bahwa ada banyak kriteria yang harus dipenuhi untuk membentuk planet yang layak huni. Saat mencari kehidupan, kita biasanya mencari planet yang berada di zona goldilocks, karena kemungkinan besar mampu menampung air cair di permukaannya. Namun hal ini dengan asumsi bahwa pada awalnya terdapat air dan bahan-bahan mudah menguap lainnya, padahal sebenarnya sebuah planet mungkin cukup kering. Studi kami tidak benar-benar memberi tahu kami seberapa besar kemungkinan skenario seperti itu terjadi, tapi setidaknya ada kemungkinannya.”
