Sebuah meteorit langka yang ditemukan di Gurun Sahara pada 2019 memberikan bukti fisik pertama tentang keberadaan planet purba seukuran Bulan yang tumbuh cepat dan hancur hanya beberapa juta tahun setelah Tata Surya terbentuk sekitar 4,5 miliar tahun lalu. Temuan ini, yang dipublikasikan dalam jurnal Earth and Planetary Science Letters, mengubah pemahaman lama tentang bagaimana planet-planet berbatu seperti Bumi dan Mars mulai terbentuk di awal sejarah tata surya kita.
Batuan Langka dari Gurun Sahara
Meteorit yang dikenal dengan kode Northwest Africa 12774 (NWA 12774) ini memiliki berat sekitar 454 gram — kira-kira sebesar satu pon. Para ilmuwan mengklasifikasikannya sebagai angrit, jenis meteorit yang sangat langka. Dari sekitar 80.000 meteorit yang telah diidentifikasi di Bumi, hanya 68 buah yang termasuk dalam kategori angrit. Angrit sendiri merupakan salah satu batuan vulkanik tertua di Tata Surya, yang mengkristal hanya sekitar 4 juta tahun setelah padatan pertama mengembun dari awan gas dan debu yang melahirkan Matahari.
Selama beberapa dekade, para peneliti menduga bahwa meteorit angrit berasal dari benda langit yang jauh lebih besar — mungkin seukuran Bulan atau bahkan lebih besar — yang hancur akibat tabrakan dahsyat di awal sejarah tata surya. Namun, dugaan itu hanya bersifat sirkumstansial. Belum ada bukti fisik yang meyakinkan hingga NWA 12774 diteliti secara mendalam oleh tim ilmuwan dari University of Colorado Boulder.
Alat Pengukur Tekanan Baru Ungkap Fakta Mengejutkan
Untuk mengungkap asal-usul meteorit ini, tim peneliti yang dipimpin oleh Aaron S. Bell, seorang geosaintis dari University of Colorado Boulder, mengembangkan alat yang berfungsi sebagai pengukur tekanan untuk batuan kuno. Alat yang disebut geobarometer ini menghitung tekanan yang dialami mineral saat mengkristal berdasarkan komposisi kimianya.
Geobarometer ini dilatih pada jenis kristal bernama klinopirolksen. Yang membuat istimewa, kristal klinopirolksen dalam NWA 12774 mengandung hampir dua kali lipat aluminium dibandingkan mineral serupa pada meteorit angrit lainnya. Di Bumi, varian kaya aluminium seperti ini adalah ciri khas batuan bertekanan tinggi yang disebut eklogit, yang terbentuk puluhan kilometer di bawah permukaan. Keberadaannya dalam meteorit ini menjadi petunjuk besar bahwa kristal tersebut terbentuk di bawah tekanan yang sangat tinggi, kemungkinan jauh di dalam interior benda langit yang besar.
Dari analisis kimiawi, tim peneliti menghitung bahwa tekanan pembentukan kristal tersebut mencapai sekitar 17,5 kilobar — tekanan yang setara dengan kondisi lebih dari 60 kilometer di bawah permukaan Bumi. Sebagai perbandingan, tekanan di Palung Mariana, titik terdalam samudra di Bumi, hanya sekitar 1 kilobar. Untuk menghasilkan tekanan sebesar itu, benda langit induknya harus memiliki radius minimal 1.000 kilometer — jauh melampaui apa yang pernah dikaitkan dengan kelas meteorit ini sebelumnya.
Dari Asteroid Kecil Menjadi Planet Seukuran Bulan
Sebelum studi ini, sebagian besar ilmuwan menganggap bahwa benda induk meteorit angrit hanyalah asteroid kecil dengan radius sekitar 200 kilometer, sebanding dengan asteroid Vesta. Asumsi ini didasarkan pada fakta bahwa angrit sangat miskin silika — artinya batuan ini kekurangan silikon dioksida yang menyusun sebagian besar batuan di dunia berbatu besar seperti Bumi dan Mars. Planetesimal besar biasanya mengalami diferensiasi, di mana logam berat tenggelam ke inti sementara material ringan seperti silikat naik ke permukaan. Karena miskin silika, peneliti sebelumnya menganggap NWA 12774 tidak pernah mengalami proses tersebut.
Namun, temuan baru ini membalikkan asumsi tersebut. Data tekstur kristal menunjukkan bahwa klinopirolksen kemungkinan terbentuk di kedalaman yang relatif dangkal, kemudian tersapu cepat ke permukaan oleh magma yang naik dan mendingin dengan cepat. Kristal-kristal ini masih memiliki tepian tajam — kondisi yang tidak mungkin bertahan jika batuan terbentuk jauh di bawah permukaan. Pola kimiawi halus dalam kristal juga tidak mungkin terbentuk di kedalaman ekstrem. Dalam salah satu skenario yang dibahas para penulis, jika benda induknya seukuran Bulan, kristal-kristal itu terbentuk sekitar 275 kilometer di bawah permukaan. Skenario dengan radius yang lebih besar pun dianggap lebih sesuai dengan bukti tekstur yang ada.
Dengan demikian, benda induk angrit ini diperkirakan memiliki diameter antara 3.600 hingga 6.600 kilometer — seukuran Bulan hingga Mars.
Jalur Pembentukan Planet yang Benar-Benar Berbeda
Penelitian ini tidak hanya mengungkap ukuran benda langit purba tersebut, tetapi juga menunjukkan bahwa bahan penyusun planet generasi pertama di Tata Surya jauh lebih aneh dan eksotis dibandingkan material yang membentuk Bumi hari ini. Benda sebesar Bulan ini memerlukan persediaan besar material langka bersuhu tinggi yang tersisa dari momen-momen awal pembentukan Tata Surya. Ini berarti material eksotis tersebut jauh lebih berlimpah di tata surya muda daripada yang diperkirakan sebagian besar model saat ini.
“Material yang membentuk benda induk angrit secara fundamental berbeda dari bahan penyusun Bumi dan Mars,” kata Aaron Bell dalam siaran pers University of Colorado Boulder. “Meteorit-meteorit ini menyimpan bukti tentang jalur yang sama sekali berbeda dalam pembentukan planet-planet awal.”
Jika benda induk angrit memang sebesar itu, maka NWA 12774 dan kerabatnya bisa jadi merupakan sampel fisik pertama yang pernah dikenali dari protoplanet generasi pertama — salah satu dunia masif awal yang terbentuk dengan cepat, bertabrakan secara kekerasan, dan pada akhirnya menyediakan bahan mentah bagi planet-planet berbatu seperti Bumi. Benda langit purba ini hancur dalam peristiwa tabrakan katastropik, mengirimkan fragmen-fragmen kecil seperti NWA 12774 yang akhirnya mendarat di Gurun Sahara miliaran tahun kemudian.
Implikasi dan Langkah Selanjutnya
Studi ini memiliki beberapa keterbatasan. Geobarometer baru belum bisa mengubah tekanan kristalisasi menjadi radius planet yang definitif, karena kedalaman pasti pembentukan kristal di dalam benda induknya masih belum diketahui. Ketidakpastian suhu dalam perhitungan menambah ketidakpastian tekanan sekitar plus minus 2 kilobar. Selain itu, studi ini didasarkan pada satu meteorit saja, sementara jumlah total meteorit angrit yang diketahui sangat sedikit sehingga membatasi konteks perbandingan.
Meski demikian, temuan ini membuka pintu bagi penelitian lebih lanjut terhadap koleksi meteorit yang sudah ada di laboratorium-laboratorium di seluruh dunia.
“Ada banyak meteorit yang tersimpan di dalam laci dan belum dipelajari secara mendalam, jadi kemungkinan ada lebih banyak protoplanet seperti ini yang belum kita ketahui,” tambah Bell.
Bagi komunitas astronomi dan ilmu planet, temuan ini menegaskan bahwa sejarah awal Tata Surya jauh lebih dinamis dan kompleks daripada yang dibayangkan. Sebuah batu kecil yang tergeletak di pasir Sahara selama miliaran tahun ternyata menyimpan rahasia tentang dunia raksasa yang pernah ada — lalu mati muda dalam kekacauan pembentukan tata surya.
- Nama meteorit: Northwest Africa 12774 (NWA 12774)
- Ditemukan: Gurun Sahara, 2019
- Berat: ~454 gram
- Klasifikasi: Angrit (hanya 68 dari 80.000 meteorit yang diketahui)
- Umur: ~4,56 miliar tahun (terbentuk 4 juta tahun setelah padatan pertama Tata Surya)
- Tekanan pembentukan: ~17,5 kilobar
- Perkiraan ukuran benda induk: Radius minimal 1.000 km; kemungkinan seukuran Bulan hingga Mars
- Peneliti utama: Aaron S. Bell, University of Colorado Boulder
- Publikasi: Earth and Planetary Science Letters
- Pendanaan: NASA Emerging Worlds Award
