Ilmuwan ungkap Sambaran Petir Jadi Kunci Awal Mula Kehidupan di Bumi

Studi baru menunjukkan bahwa petir dari awan mungkin menjadi kunci dalam menciptakan unsur-unsur penting bagi kehidupan di Bumi dari nitrogen dan karbon. Mengutip NewsWeek, Rabu (31/7), pada masa-masa awal Bumi, komet, asteroid, dan kilat di antara awan dianggap sebagai sumber molekul pembentuk kehidupan.  

Namun, setelah akhir Hadean Eon—periode awal dalam sejarah Bumi sekitar 4 miliar tahun yang lalu, ditandai dengan dampak hebat dan aktivitas gunung berapi—senyawa organik dari luar angkasa menjadi jarang mencapai Bumi. Oleh karena itu, petir saja tidak terlalu efektif dalam menghasilkan senyawa ini di atmosfer. 

Kini, penelitian yang diterbitkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences menyoroti bagaimana petir dari awan ke bumi bisa menjadi sumber energi yang dapat diandalkan, menghasilkan bahan kimia tingkat tinggi yang diperlukan untuk memulai atau mendukung kehidupan di awal Bumi. 

Para peneliti dari Harvard menyelidiki bagaimana petir dari awan ke bumi dapat mendorong reaksi kimia penting ini. Dipimpin oleh George McClelland Whitesides, seorang profesor kimia dari Harvard, tim ini menciptakan laboratorium untuk mensimulasikan sambaran petir dengan mengeluarkan percikan api ke udara, air, dan permukaan padat dalam kondisi yang mirip dengan kondisi di awal Bumi. 

Tim menganalisis produk yang terbentuk dari simulasi sambaran petir dan menemukan bahwa petir mengubah karbon dan nitrogen dari udara menjadi molekul yang berguna secara biologis, yang terakumulasi di dalam air. 

Para penulis menemukan bahwa petir memberikan hasil yang mengesankan dengan mengubah karbon dioksida menjadi karbon monoksida dan asam format, serta mengubah nitrogen menjadi zat bermanfaat seperti nitrat, nitrit, dan amonium.

Khususnya, untuk setiap mol elektron yang digunakan, hingga 40 mol karbon dioksida diubah, dan 3 mol nitrogen diubah menjadi senyawa bermanfaat ini. 

“Pekerjaan ini menyoroti kemampuan petir untuk menggerakkan elektrokimia tegangan tinggi melintasi antarmuka udara-air-tanah dan mengubah bahan kimia inert menjadi zat antara dan nutrisi reaktif yang sangat penting bagi kehidupan yang muncul dan evolusi awalnya,” kata studi tersebut. 

“Petir dari awan ke bumi bisa berkontribusi pada kumpulan bahan awal dan jalur reaksi tambahan yang masuk akal yang relevan dengan asal usul kimiawi kehidupan di Bumi,” tambah studi tersebut. 

Petir dari awan ke bumi ternyata jauh lebih efektif dalam menghasilkan senyawa penting bagi kehidupan, dibandingkan dengan petir antar awan. Ketika mineral, serupa dengan yang ditemukan pada batuan awal bumi, ditambahkan ke dalam eksperimen, keberadaan mineral sulfida—seperti yang berasal dari daerah vulkanik—meningkatkan produksi amonia, bahan penting bagi kehidupan.