Penelitian baru dari Rice University menunjukkan bahwa dasar sejarah geologi Merkurius mungkin disebabkan oleh kekhasan kimia: berlimpahnya belerang. Dengan mempelajari meteorit tertentu, para ilmuwan telah menemukan bahwa belerang secara mendasar mengubah cara bagian dalam Merkurius meleleh dan mengeras, sehingga berperilaku dengan cara yang bertentangan dengan apa yang kita pelajari dari mempelajari Bumi.
Masalah “Berpusat pada Bumi” dalam Ilmu Pengetahuan Planet
Selama beberapa dekade, sebagian besar pemahaman kita tentang pembentukan planet dibangun berdasarkan model yang “berpusat pada Bumi”. Kami berasumsi bahwa proses seperti evolusi magmatik—bagaimana batuan cair mendingin dan membentuk kerak planet—mengikuti pola yang serupa dengan yang terlihat di Bumi.
Namun, Merkurius adalah bahan kimia yang asing. Seperti yang dicatat oleh Profesor Rajdeep Dasgupta, direktur Rice Space Institute, permukaan Merkurius tidak seperti permukaan Bumi. Karena data pesawat luar angkasa sulit diinterpretasikan, para peneliti harus menemukan cara untuk mempelajari proses internal Merkurius tanpa harus mengambil sampel langsung dari planet itu sendiri.
Menggunakan Meteorit sebagai Proksi Planet
Untuk menjembatani kesenjangan ini, para peneliti beralih ke meteorit Indarch, yang mendarat di Azerbaijan pada tahun 1891. Meteorit Indarch secara kimiawi mengalami “pengecilan”—artinya ia kekurangan banyak oksigen seperti yang ditemukan di batuan bumi—dan memiliki komposisi kimia yang sangat mirip dengan Merkurius. Para ilmuwan percaya bahwa itu mungkin merupakan sisa dari bahan penyusun planet ini.
Dengan menciptakan kembali kondisi suhu dan tekanan ekstrim Merkurius di laboratorium, tim “memasak” campuran kimia yang meniru model meteorit Indarch. Hal ini memungkinkan mereka untuk mengamati bagaimana magma mirip Merkurius berperilaku dalam kondisi planet yang realistis.
Efek Belerang: Memutus Jaringan Silikat
Temuan paling signifikan dari penelitian ini adalah belerang menurunkan suhu saat batuan cair mulai mengkristal. Di Bumi, magma tetap cair hingga mencapai suhu tertentu, yang kemudian mulai berubah menjadi kristal padat. Di Merkurius, belerang memungkinkan magma tetap cair pada suhu yang jauh lebih rendah.
Alasannya terletak pada keseimbangan kimiawi unik di planet ini:
– Kandungan Besi Rendah: Di planet kaya zat besi seperti Bumi atau Mars, sebagian besar belerang “sibuk” berikatan dengan besi.
– Ketersediaan Belerang Tinggi: Karena Merkurius memiliki sedikit zat besi, belerang “bebas” mencari mitra lain.
– Mengganti Oksigen: Di batuan bumi, unsur-unsur seperti magnesium dan kalsium berikatan dengan oksigen untuk menciptakan “jaringan silikat” yang stabil. Di Merkurius, belerang masuk dan menggantikan oksigen dalam jaringan tersebut.
Karena sulfur menciptakan ikatan struktural yang lebih lemah dibandingkan oksigen, “perancah” internal batuan menjadi kurang stabil, menyebabkan magma tetap cair lebih lama dan mengubah cara mantel planet membeku selama miliaran tahun.
Paradigma Baru untuk Evolusi Planet
Penelitian ini mengubah cara para ilmuwan mendekati studi tentang dunia lain. Alih-alih memaksa setiap planet menjadi seperti Bumi, penelitian ini membuktikan bahwa resep kimia spesifik sebuah planet—rasio unsur-unsurnya yang unik—menentukan nasib geologisnya secara keseluruhan.
“Seperti yang dilakukan air atau karbon terhadap evolusi magmatik di Bumi, begitu pula pengaruh belerang terhadap Merkurius.”
Kesimpulan
Dengan menunjukkan bagaimana belerang menggantikan oksigen dalam struktur internal Merkurius, penelitian ini memberikan cetak biru penting untuk memahami bagaimana planet yang unik secara kimiawi berevolusi. Hal ini menyoroti perlunya mempelajari setiap benda langit berdasarkan istilah kimianya masing-masing daripada hanya mengandalkan perbandingan di Bumi.
