Ilmuwan Jelaskan Awal Munculnya Oksigen Di Bumi

Bumi... tempat paling indah di alam semesta

Manusia bergantung pada oksigen untuk hidup. Zat itu dihasilkan oleh tanaman melalui proses fotosintesis dengan memanfaatkan sinar matahari. Para peneliti memprediksi organisme pertama yang bisa melakukan fotosintesis muncul sekitar tiga miliar tahun lalu. Keberadaan oksigen justru membunuh banyak organisme sel tunggal di masa itu. 

Kadar oksigen diperkirakan sudah melonjak tajam 2,5 miliar tahun lalu. Masa itu dikenal sebagai Era Oksidasi Besar. Sebuah studi para peneliti dari Universitas Yale yang dimuat pada jurnal Nature Geoscience, 23 Maret 2014, menunjukkan organisme yang bisa melakukan fotosintesis sudah muncul sebelum terjadi lonjakan kadar oksigen di bumi. 

Pada masa awal bumi, sebelum tanaman muncul, organisme sel tunggal bergantung hidup pada zat kimia seperti hidrogen, metan dan belerang. Keberadaan oksigen justru meracuni organisme anerob. Mereka mati ketika algae biru-hijau yang dikenal sebagai cyanobacteria mengembangkan fotosintesis dan mulai mengeluarkan oksigen. 

Cyanobacteria mengubah sinar matahari menjadi gula dan menghasilkan oksigen sebagai limbahnya. Kombinasi antara oksigen yang reaktif dengan metal dan protein dalam sel sangat mematikan bagi organisme anaerob.

Untuk membuktikannya, ahli kimia geologi dari Universitas Yale, Noah Planavsky, melakukan analisa terhadap kadar molybdenum dan besi di batuan berusia 2,95 miliar tahun dari Afrika Selatan. Batuan Pongola itu berada dalam perairan dangkal di dekat pantai. 

Metal dipakai sebagai ukuran adanya proses fotosintesis. Sementara isotop molybdenum atau elemen dengan jumlah proton sama namun memiliki neutron yang berbeda digunakan untuk melacak oksidasi pada mangan. "Proses ini membutuhkan oksigen dengan kadar tinggi," kata Planavsky. 

Jejak kimia yang terdeteksi di batuan tersebut menandakan cyanobacteria memproduksi oksigen di permukaan air laut. "Studi kami menunjukkan ada perkembangan cyanobacteria di lautan," kata Planavsky. 

Bukti lain menunjukkan kadar oksigen melonjak tajam 500 juta tahun sebelum cyanobacteria pertama mengembangkan fotosintesis dan Era Oksidasi Besar berlangsung. Peneliti berpendapat bumi berperan dalam meningkatkan kadar oksigen saat kontinen berkembang. 

Erosi pada kerak bumi dan perubahan gunung berapi menyemburkan gas ke atmosfer. Perubahan geologi menyebabkan atmosfer mulai dipenuhi oksigen. "Ada hubungan antara evolusi biologis dan evolusi geologis dalam perubahan besar sepanjang sejarah bumi," kata Planasvky. 

Pabrik Debu Galaksi Ditemukan Dalam Sisa Supernova

Ilustrasi dari supernova 1987A mengungkapkan debu dingin yang berada di daerah bagian dalam sisa-sisa bintang meledak (merah),itu adalah jumlah besar debu yang terdeteksi dan dicitrakan oleh ALMA.Wilayah batin ini berlawanan dengan kulit luar(lingkaran putih dan biru), di mana energi dari supernova tersebut bertabrakan dengan amplop gas yang dikeluarkan oleh bintangsebelum ledakan kuat

Pandangan baru dari teleskop radio raksasa di Chile mengungkap untuk pertama kalinya sejumlah besar debu yang diciptakan oleh sebuah bintang yang meledak (Supernova).

Para ilmuwan menemukan penemuan ini dengan menggunakan teleskop radio Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) di Chili saat mengamati supernova 1987A, sebuah bintangyang meledak di Large Magellanic Cloud (galaksi kerdil yang merupakan pendamping dari Bima Saktiyang terletak sekitar 168.000 tahun cahaya dari Bumi).

Para astronom telah lama berpikir bahwa supernova bertanggung jawab untuk menciptakansejumlah besar debu yang ditemukan di galaksi di alam semesta ini, namun mereka belum berhasil mengamati secara langsung proses ini sampai sekarang.

"Kami telah menemukan massa debu yang sangat besar yang terkonsentrasi di bagian tengah ejectadari supernova yang relatif muda dan dekat ini," kata astronom Remy Indebetouw, dari NationalRadio Astronomy Observatory (NRAO) dan University of Virginia."Ini adalah pertama kalinya kami berhasil untuk benar-benar menggambarkan di mana debu itu terbentuk, yang sangat penting untuk memahami evolusi galaksi."

Baca juga :  Penjelasan Singkat Tentang Supernova

Jika ada cukup debu yang dibuat oleh 1987A dan supernova lainnya,kemudian debu tersebut di lemparkan ke ruang antar bintang, itu bisa menjelaskan mengapa banyak galaksi di alam semesta awal memiliki jumlah debu yang berlebihan, kata Indebetouw.

"1987A adalah sebuah tempat yang khusus karena tidak bercampur dengan lingkungan sekitarnya,sehingga apa yang kita lihat benar-benar dibuat di sana," kata Indebetouw dalam sebuah pernyataan. "Hasil ALMA baru ini adalah yang pertama dari jenis mereka yang mengungkapkan sisa supernova dipenuhi dengan materi yang sama sekali tidak ada di beberapa dekade lalu."

Baca juga :  Galeri Ledakan Supernova

Para astronom telah mengamati sejumlah kecil debu panas di 1987A sebelumnya, namun, penelitiantidak menemukan sejumlah besar debu dingin yang dilihat oleh teleskop ALMA baru-baru ini.Instrumentasi sensitif teleskop ini mampu menangkap debu dingin dalam panjang gelombangmilimeter dan submillimeter, kata para pejabat ALMA.

1987A sekarang memiliki debu baru sekitar 25 persen dari massa matahari, kata para pejabat ALMA.

"Galaksi di masa awal benar-benar sangat berdebu dan debu ini memainkan peran utama dalam evolusi galaksi," kata Mikako Matsuura, seorang ilmuwan dari University College London,mengatakan dalam sebuah pernyataan. "Hari ini kita tahu bahwa debu dapat dibuat dalam beberapa cara, tetapi di alam semesta awal sebagian besar pasti berasal dari supernova. Kami akhirnya memilikibukti langsung untuk mendukung teori itu."

ALMA di operasikan oleh European Southern Observatory, National Radio Astronomy Observatorydan National Astronomical Observatory of Japan.

Sumber :

Astronesia.Blogspot.com