Sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu, banyak ilmuwan mengatakan, Bumi bertemu dengan Theia, objek planet lain berukuran sebesar Mars. Ketika dua dunia bertabrakan dalam benturan besar, diperkirakan, puing-puing meluncur ke luar angkasa, terkunci ke orbit Bumi muda yang rusak dan menyebabkan pembentukan bulan kita.
Tetapi benturan dengan Theia mungkin telah melakukan lebih dari itu, menurut sebuah studi yang dipublikasikan bulan lalu di jurnal Geophysical Research Letters. Dampak tersebut mungkin juga memunculkan sesuatu yang lain: lempeng tektonik, mesin yang menggerakkan gerakan lempeng benua dan samudera Bumi yang raksasa dan menyebabkan gempa bumi, letusan gunung berapi, dan pembentukan ulang permukaan planet kita setiap sekitar 200 juta tahun.
Ilmuwan bumi telah lama mempelajari dan membahas asal-usul lempeng tektonik, dan teori lain telah diajukan. Qian Yuan, seorang peneliti posdoktoral di California Institute of Technology dan salah satu penulis makalah baru tersebut, bersama rekan-rekannya membela argumen bahwa tabrakan dengan Theia sebagai sumber lempeng tektonik. Mereka menyimpulkan dari simulasi komputer bahwa peristiwa tersebut menghasilkan panas yang diperlukan pada awal Bumi untuk memulai proses tersebut.
Tektonik dimulai dengan semburan magma yang sangat panas dari dekat inti Bumi naik dan duduk di bawah lempeng planet. Semburan tersebut dapat melemahkan kerak, dan lava dapat meletus dan mendorong lempeng yang lebih besar secara berlawanan.
Didorong oleh lava yang meletus, lempeng lewat dan bertabrakan satu sama lain, dan mereka juga dapat tenggelam di bawah lempeng lain dan ke dalam batin planet dalam proses yang disebut subduksi.
Dalam penelitian sebelumnya, Dr. Yuan menggambarkan “gumpalan” berukuran benua yang mengapung sekitar 2.000 mil di bawah permukaan Bumi dekat inti. Ia dan timnya berpikir bahwa gumpalan-gumpalan itu adalah sisa-sisa Theia yang, diserahkan dengan keras, menciptakan panas yang diperlukan untuk membentuk semburan tektonik pertama yang mendorong lempeng. Gumpalan-gumpalan raksasa diyakini terhubung dengan semburan magma, yang berarti gumpalan tersebut dapat menjadi bahan bakar lempeng tektonik.
“Simulasi menunjukkan bahwa dampak raksasa yang menyebabkan pembentukan bulan menyalakan mesin yang menggerakkan lempeng tektonik,” kata Dr. Yuan.
Petunjuk lain ada di Australia Barat. Di sana, di sebuah tempat bernama Jack Hills, batuan mengandung kristal yang terbentuk sekitar 4,4 miliar tahun yang lalu – tidak lama, secara geologis, setelah Theia menabrak Bumi.
Kristal-kristal di Australia tersebut, yang disebut zirkon, hanya terbentuk di tempat di mana terjadi subduksi lempeng, dan subduksi hanya dapat terjadi di planet dengan lempeng tektonik aktif.
Setelah Dr. Yuan mengetahui bahwa zirkon-zirkon tersebut terbentuk relatif segera setelah dampak Theia, ia menjadi yakin bahwa tabrakan tersebut berhubungan dengan awal dari lempeng tektonik.
Bradford Foley, seorang geofisikawan di Universitas Negara Bagian Pennsylvania, berpendapat bahwa gagasan lempeng tektonik berasal dari tabrakan planet memiliki nilai. Namun, menurutnya, itu bukan satu-satunya cara lempeng tektonik dapat dimulai.
“Dampak raksasa adalah salah satu cara yang mungkin membuat inti Bumi awalnya sangat panas,” katanya. “Ini adalah ide yang menarik yang saya senang melihat dipublikasikan untuk masyarakat ilmiah untuk mendebatkan, tetapi bisa dengan mudah dijual dan di-dramatisasi kepada masyarakat umum.”
Penjelasan alternatif yang tidak ditolak oleh studi tersebut, katanya, adalah bahwa pembentukan inti planet mungkin membuatnya cukup panas untuk memulai aktivitas tektonik.
Tantangannya, jelaskan Dr. Yuan, berada dalam mewakili dengan akurat keadaan fisik planet kita lebih dari empat miliar tahun yang lalu.
“Kami percaya pada model kami, tetapi apakah itu benar-benar mewakili seluruh Bumi yang sebenarnya?” kata Dr. Yuan. “Itu merupakan pertanyaan yang akan dieksplorasi oleh uji coba masa depan.”