Memajukan pengeditan gen dengan varian CRISPR / Cas9 baru - ScienceDaily
Popular

Batuan berusia beberapa miliar tahun menceritakan kisah transisi planet dari lanskap alien ke salah satu benua, lautan, dan akhirnya kehidupan – ScienceDaily


Sebuah studi baru dari para ilmuwan di Scripps Institution of Oceanography di UC San Diego dan University of Chicago menyoroti perdebatan sengit dalam ilmu bumi: kapan subduksi lempeng dimulai?

Menurut temuan yang diterbitkan 9 Desember di jurnal Kemajuan Sains, proses ini bisa dimulai 3,75 miliar tahun yang lalu, membentuk kembali permukaan bumi dan menyiapkan panggung untuk planet yang ramah untuk kehidupan.

Bagi ahli geokimia seperti asisten profesor Scripps dan penulis utama studi Sarah Aarons, petunjuk kelayakan paling awal Bumi terletak pada unsur-unsur yang terdiri dari batuan purba – khususnya titanium. Aarons menganalisis sampel batuan tertua di Bumi dari Acasta Gneiss Complex di tundra Kanada – singkapan gneisses berusia 4,02 miliar tahun. Batuan ini berasal dari eon Hadean, yang dimulai pada awal pembentukan Bumi dan ditentukan oleh kondisi neraka di planet yang akan terlihat asing bagi mata modern kita.

Penelitian Aarons berfokus pada isotop, yaitu variasi dari unsur yang sama berdasarkan jumlah neutron yang dimilikinya. Mengambil sampel dari Acasta Gneiss yang disediakan oleh Jesse Reimink, asisten profesor di Penn State University, dia menghancurkan potongan-potongan batu menjadi bubuk yang kemudian dipanaskan untuk membentuk manik kaca, sebuah proses yang memungkinkan pelarutan titanium yang ingin dianalisisnya. . Setelah didinginkan, manik dilarutkan dalam asam dan titanium dipisahkan secara kimiawi dari elemen lain. Aarons kemudian dapat menentukan variasi isotop titanium yang ada dalam sampel menggunakan spektrometer massa di lab Origins yang dipimpin oleh kolaboratornya Nicolas Dauphas di University of Chicago.

Aarons membandingkan sampel ini dengan batuan modern yang lebih baru yang terbentuk di zona subduksi. Dalam sampel berusia 3,75 miliar tahun, dia melihat kesamaan dalam struktur dan komposisi dengan yang modern, menunjukkan bahwa subduksi lempeng dimulai sekitar waktu itu.

“Banyak pekerjaan sebelumnya telah dilakukan pada bebatuan ini untuk menentukan tanggalnya dengan cermat, dan memberikan konteks geokimia dan petrologi,” kata Aarons. “Kami sangat beruntung mendapatkan kesempatan untuk mengukur komposisi isotop titanium, sistem isotop yang sedang berkembang dalam sampel ini.”

Mempelajari sejarah dan permulaan zona subduksi kuno sangat sulit. Batuan terus-menerus hancur saat kerak didorong ke dalam ke dalam mantel, meninggalkan beberapa sampel yang berasal dari sejarah paling awal Bumi. Para ilmuwan telah lama memperdebatkan kapan lempeng tektonik dan subduksi dimulai, dengan perkiraan berkisar antara 0,85 hingga 4,2 miliar tahun lalu – lebih dari dua pertiga sejarah planet ini. Menemukan kapan subduksi lempeng dimulai berarti menunjukkan dengan tepat kapan Bumi bertransisi dari planet yang didominasi oleh daratan sementara yang menembus permukaan lautan ke daratan yang terdiri dari benua berumur panjang di mana siklus biogeokimia jangka panjang dikendalikan oleh degassing vulkanik dan daur ulang ke interior Bumi.

Subduksi lempeng terjadi ketika kerak samudera dan kerak benua bertabrakan. Karena kerak benua lebih tebal dan kurang padat, kerak samudera didorong ke bawah ke dalam mantel bumi, dengan kecepatan rata-rata beberapa sentimeter setiap tahun. Kontak dengan mantel ini menciptakan area yang cukup panas bagi magma untuk lepas ke permukaan, menciptakan gunung berapi seperti Gunung St. Helens dan lainnya yang ditemukan di sepanjang Lingkar Pasifik.

Tektonik lempeng dan zona subduksi bertanggung jawab atas penampilan Bumi, yang mendorong terciptanya lempeng benua dan cekungan yang akan terisi menjadi lautan. Mereka juga merupakan pengendali utama pada karakteristik kimiawi permukaan planet, dan kemungkinan besar bertanggung jawab atas kemampuan Bumi untuk mempertahankan kehidupan. Zona tektonik ini bertanggung jawab atas pembentukan benua yang muncul dan memberikan kontrol penting pada iklim dengan mengatur jumlah karbon dioksida rumah kaca di atmosfer.

Dalam sampel batuan berumur empat miliar tahun, Aarons melihat kemiripan dengan batuan modern yang terbentuk dalam pengaturan bulu, seperti Hawaii dan Islandia, di mana sebuah daratan melayang di atas titik panas. Namun, pada batuan berusia 3,75 miliar tahun, ia melihat pergeseran tren ke batuan yang terbentuk di zona subduksi modern, menunjukkan bahwa sekitar waktu itu dalam sejarah Bumi daerah-daerah ini mulai terbentuk.

“Meskipun tren dalam data isotop titanium tidak memberikan bukti bahwa lempeng tektonik terjadi secara global, hal itu menunjukkan adanya magmatisme basah, yang mendukung subduksi saat ini,” kata Aarons.

Teknik yang digunakan dalam penelitian ini dapat diterapkan pada formasi batuan kuno lainnya di seluruh dunia untuk mendapatkan lebih banyak informasi tentang komposisi dan evolusi tanah yang muncul di Bumi dari waktu ke waktu.

Institusi lain yang terlibat dalam penelitian ini adalah Pennsylvania State University (AS) dan University of Bern (Swiss). Studi ini didanai oleh National Science Foundation, NASA, Ford Foundation Postdoctoral Fellowship, dan Swiss National Science Foundation.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Lagutogel/a>