Jakarta, CNBC Indonesia - Bumi saat ini menyelesaikan satu kali rotasi penuh dalam 24 jam. Namun, sekitar empat miliar tahun lalu, Bumi berputar jauh lebih cepat sehingga satu hari hanya berlangsung sekitar enam jam.
Perubahan durasi siang dan malam tersebut ternyata memengaruhi aktivitas mikroba. Saat panjang hari bertambah, mikroba melepaskan lebih banyak oksigen yang mereka hasilkan.
Sebuah penelitian menemukan hubungan ini dari satu bagian di bawah Danau Huron. Danau itu berada di Michigan Amerika Serikat (AS) dan Ontario Kanada.
Bagian tersebut berdiameter 91 meter dan letaknya 24 meter di bawah permukaan. Di sana dengan oksigen yang rendah, air yang mengandung sulfur menjadi tempat banyak mikroba.
Terdapat dua mikroba yang hidup di sana, Purple Cyanobateria dan White Bacteria. Nama pertama merupakan mikroba yang mencari mata hari dan menghasilkannya oksigen lewat fotosintesis.
Adapun White Bacteria, memakan sulfur dan melepaskan sulfat. Mereka hidup jauh lebih dalam saat siang hari.
"Terdapat hubungan antara dinamika cahaya dengan pelepasan oksigen, serta hubungan yang berdasarkan pada fisika difusi molekuler saat perubahan termal membuat molekul bermigrasi dari area berkonsentrasi tinggi ke rendah," jelas peneliti dari Max Planck Institute for Marine Microbiology, Judith Klatt, dikutip dari Live Science, Senin (8/6/2026).
Penelitian itu melakukan pemodelan untuk varian panjang hari dan oksigen dari mikroba. Mereka menemukan bakteri melakukan fotosintesis dengan melepaskan lebih banyak oksigen saat hari lebih lama.
Peneliti lain, Arjun Chennu dari Leibniz Centre for Tropical Marine Research mengatakan hal itu bukan karena mikroba melakukan lebih banyak fotosintesis. Namun hari yang cukup panjang membuat sinar matahari lebih lama menyinari Bumi dan lebih banyak oksigen yang dihasilkan.
Alasan rotasi Bumi melambat
Satu hari di Bumi tidak selalu berdurasi 24 jam seperti yang kita kenal sekarang. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa perputaran Bumi tidak melambat secara terus-menerus dan teratur, melainkan melalui fase-fase yang panjang dan stabil sebelum berubah kembali. Salah satu temuan paling menarik adalah bahwa selama sekitar satu miliar tahun, durasi satu hari terkunci pada angka sekitar 19 jam.
Penelitian ini dipimpin oleh Ross Mitchell, ahli geofisika dari Lembaga Geologi dan Geofisika, Akademi Ilmu Pengetahuan China, dan telah dipublikasikan dalam jurnal Nature Geoscience pada tahun 2023.
Tim peneliti menganalisis puluhan catatan geologis dari lapisan batuan sedimen yang mencakup sejarah Bumi selama 2,5 miliar tahun. Menggunakan metode siklostratigrafi, mereka membaca pola berulang dalam lapisan batuan yang merekam perubahan orbit, rotasi, serta iklim Bumi di masa lampau.
Mengapa rotasi Bumi stabil di 24 jam?
Selama periode antara 2 miliar hingga 1 miliar tahun yang lalu, terjadi keseimbangan luar biasa antara dua kekuatan besar yang memengaruhi perputaran Bumi:
- Gaya tarik Bulan: Gravitasi Bulan menimbulkan pasang surut di lautan yang menahan gerakan Bumi dan membuat perputarannya melambat secara perlahan. Akibatnya, Bulan pun menjauh sekitar 3,78 sentimeter setiap tahunnya.
- Gaya pasang surut atmosfer: Panas dari Matahari menciptakan gelombang tekanan di lapisan udara yang justru mendorong Bumi agar berputar lebih cepat.
Pada saat durasi hari mencapai 19 jam, kedua gaya ini menjadi seimbang sempurna dan menciptakan kondisi yang disebut resonansi. Akibatnya, perputaran Bumi menjadi stabil dan tidak melambat lebih lanjut selama kurang lebih satu miliar tahun.
Periode ini sering dijuluki oleh para ilmuwan sebagai "Miliar Tahun yang Membosankan" karena perubahan lingkungan dan kehidupan berlangsung sangat lambat.
Kaitan Erat dengan Kadar Oksigen dan Evolusi Kehidupan
Fenomena ini ternyata memiliki dampak yang sangat besar bagi perkembangan kehidupan di Bumi. Pada masa itu, penghasil oksigen utama adalah mikroba fotosintetik yang hidup di dasar laut dangkal. Lama waktu siang hari menentukan seberapa banyak oksigen yang bisa dilepaskan ke atmosfer.
Eksperimen dan pengamatan geologis menunjukkan bahwa jika hari terlalu singkat, ekosistem mikroba justru akan menyerap oksigen lebih banyak daripada yang bisa dihasilkannya. Karena durasi hari terkunci pada 19 jam, pasokan oksigen global pun menjadi terbatas dan tetap stabil - hanya sekitar 0,1% dari kadar oksigen saat ini. Inilah sebabnya mengapa tidak terjadi lonjakan kadar oksigen yang signifikan selama periode tersebut.
Baru setelah Bumi keluar dari kondisi resonansi sekitar satu miliar tahun yang lalu, durasi hari mulai memanjang kembali menuju 22 jam, lalu 24 jam. Waktu siang yang lebih panjang memungkinkan proses fotosintesis berjalan lebih intensif dan terus-menerus. Kadar oksigen pun melonjak tajam dalam peristiwa yang dikenal sebagai Peristiwa Peningkatan Oksigen pada Masa Neoproterozoikum. Kondisi ini membuka jalan bagi munculnya sel-sel yang lebih kompleks, hewan, dan akhirnya kehidupan di daratan.
Menurut Judith Klatt, ahli biogeokimia dari Universitas Michigan, "Jika durasi hari tetap terkunci pada 19 jam, kemungkinan besar kehidupan kompleks seperti yang kita kenal saat ini tidak akan pernah bisa berkembang."
Putaran Bumi masih terus berubah
Meskipun perubahan berlangsung sangat lambat, perputaran Bumi masih terus berubah hingga masa kini. Data dari jam atom menunjukkan bahwa durasi satu hari dapat berfluktuasi dalam hitungan milidetik. Hal ini dipengaruhi oleh dinamika atmosfer, arus laut, serta pergerakan logam cair di bagian inti Bumi.
Penelitian sebelumnya juga menemukan adanya pola perubahan teratur selama 5,9 tahun serta pergeseran mendadak yang disebut lonjakan medan magnet Bumi atau geomagnetic jerks. Temuan ini juga memberikan wawasan baru bahwa lapisan mantel bagian dalam Bumi kurang baik dalam menghantarkan listrik, sehingga membatasi interaksi antara inti planet yang bergerak dan lapisan di atasnya.
Secara keseluruhan, durasi hari saat ini bertambah sekitar 1,7 milidetik setiap abad. Diperkirakan dalam waktu sekitar 200 juta tahun lagi, satu hari di Bumi akan berdurasi 25 jam. Namun, para ilmuwan menegaskan bahwa tidak akan ada lagi kondisi resonansi seperti pada masa lalu, karena gaya dorong dari atmosfer akibat panas Matahari kini sudah terlalu lemah untuk mengimbangi gaya tarik dari Bulan.
(dem/dem)
Add
as a preferred
source on Google
