Helium Purba Terdeteksi di Inti Bumi: Temuan Baru Mengubah Pemahaman Evolusi Planet

Sebuah penemuan revolusioner telah mengguncang dunia geofisika. Penelitian terbaru yang dipublikasikan di Physical Review Letters mengungkapkan bukti kuat keberadaan helium purba yang terikat secara kimiawi di inti Bumi. Temuan ini, hasil kolaborasi para peneliti dari Jepang dan Taiwan, menantang model-model pembentukan dan evolusi planet yang telah lama diterima, dan membuka babak baru dalam pemahaman kita tentang sejarah Bumi yang mendalam.

Para ilmuwan telah lama mengetahui adanya rasio ³He/⁴He yang tinggi pada batuan vulkanik di beberapa lokasi, seperti Hawaii dan Islandia. Rasio isotop helium ini mengindikasikan adanya sumber helium purba yang berasal dari masa pembentukan tata surya. Namun, mekanisme terperangkapnya helium ini selama miliaran tahun telah menjadi misteri. Penelitian ini memecahkan misteri tersebut dengan menunjukkan bahwa helium, yang selama ini dianggap inert secara kimia, mampu membentuk senyawa stabil dengan besi di bawah tekanan dan suhu ekstrem yang ditemukan di inti Bumi.

Eksperimen yang dilakukan menggunakan sel landasan berlian yang dipanaskan dengan laser berhasil mensimulasikan kondisi di inti Bumi. Dengan memberikan tekanan hingga 55 gigapascal (setara dengan 550.000 kali tekanan atmosfer) dan suhu hingga hampir 3.000 Kelvin, para peneliti mampu mengamati pembentukan senyawa besi-helium. Hasilnya mengejutkan: sekitar 3,3% sampel besi mengandung helium, konsentrasi yang jauh lebih tinggi daripada yang diperkirakan sebelumnya. Kemampuan helium untuk terintegrasi ke dalam kisi kristal besi menjelaskan bagaimana gas ringan ini dapat terperangkap dalam inti Bumi selama miliaran tahun.

Profesor Kei Hirose, salah satu peneliti utama, menjelaskan tantangan dalam melakukan eksperimen ini: "Mengingat suhu dan tekanan yang sangat tinggi, eksperimen untuk mengeksplorasi beberapa aspek lingkungan ini harus meniru kondisi ekstrem tersebut. Helium cenderung mudah lepas pada kondisi lingkungan biasa, tetapi dalam kondisi tekanan tinggi di inti Bumi, ia membentuk ikatan stabil dengan besi."

Penemuan ini memiliki implikasi yang luas bagi pemahaman kita tentang pembentukan planet. Saat Bumi terbentuk 4,5 miliar tahun yang lalu, ia kemungkinan menyerap sejumlah besar helium dan hidrogen dari nebula surya. Helium yang terdeteksi di inti Bumi mendukung hipotesis ini dan memberikan bukti tambahan tentang komposisi awal Bumi. Lebih lanjut, temuan ini juga memberikan wawasan baru tentang evolusi planet-planet lain, khususnya raksasa gas seperti Jupiter dan Saturnus, di mana kimia bertekanan tinggi memainkan peran penting dalam menentukan komposisi mereka.

Langkah selanjutnya bagi para peneliti adalah menyelidiki interaksi helium dengan unsur-unsur lain di inti Bumi, seperti nikel dan silikon. Mereka juga berencana untuk meneliti potensi keberadaan cadangan helium serupa di benda langit lain seperti Bulan dan Mars. Penemuan ini menandai awal dari pemahaman yang lebih mendalam tentang sejarah dan evolusi planet kita dan sistem tata surya kita.

Kesimpulan: Penemuan senyawa besi-helium di bawah kondisi tekanan dan suhu ekstrem telah merevolusi pemahaman kita tentang evolusi planet. Keberadaan helium purba di inti Bumi memberikan petunjuk penting tentang komposisi awal Bumi dan proses-proses geologi yang membentuk planet kita selama miliaran tahun.