Batu di dasar Samudra Atlantik menyimpan banyak rahasia yang bisa membantu ilmuwan memahami planet kita dan bagaimana kehidupan muncul di atasnya. Itulah sebabnya sekelompok peneliti melakukan sebuah usaha sulit: menggali lubang lebih dari tiga perempat mil dalam dan mengekstrak inti batu yang memecahkan rekor dari mantel Bumi.
Ilmuwan secara teratur mengambil sampel inti – sampel silinder dari material dari dalam bumi – untuk memeriksa komposisi lapisan-lapisan yang berbeda. Data tersebut dapat berfungsi sebagai jendela ke masa lalu planet ini, memberikan informasi tentang pergeseran iklim dan lingkungan, atau pembentukan Bumi itu sendiri. Pengeboran di laut dalam menimbulkan tantangan unik, sehingga para peneliti sering kali terpaksa mengumpulkan batu dari dasar laut. Menganalisis komposisi batu-batu tersebut bisa mengungkapkan informasi berharga, tetapi batu-batu ini bisa diubah oleh tekanan laut dan oleh paparan air garam.
Ekspedisi itu berlangsung antara April dan Juni 2023 di area Atlantik Utara yang dikenal sebagai Atlantis Massif, sebuah gunung bawah air yang naik 14.000 kaki (4.267 meter) dari dasar laut. Lokasi itu dipilih karena aktivitas tektonik di area tersebut mendorong batuan yang biasanya berada dalam mantel Bumi jauh lebih dekat ke dasar laut, sehingga lebih mudah untuk dipulihkan. Namun, itu tetap memerlukan pengeboran dalam yang dalam untuk mendapatkan inti peridotit sepanjang 4.160 kaki (1.268 meter) yang hampir kontinu, sebuah jenis batuan beku.
Kedalaman yang ekstrim ini jauh lebih besar daripada upaya sebelumnya untuk mengebor ke dalam batuan mantel samudera. Menurut studi yang ditulis bersama oleh C. Johan Lissenberg dari Cardiff University, para ilmuwan berhasil pulih 71% dari bahan yang dibor, dengan hampir pulihnya seluruh bagian dari sebagian harzburgit serpentinasi (yaitu, batuan yang sebagian diubah oleh air).
Seperti yang dicatat dalam makalah yang diterbitkan di jurnal Science, para peneliti menganalisis komposisi mineral dalam batuan dan menemukan bukti yang mendukung teori tentang bagaimana batuan yang lahir dalam mantel naik ke permukaan. Dalam teori itu, tekanan melelehkan batuan yang kemudian ditekan ke atas, bercampur dengan magma di kerak sebelum meletus di dasar laut.
Para peneliti juga menemukan intrusi batuan kristalin yang disebut gabro, yang terbentuk dari pendinginan magma yang lambat. Mereka percaya gabro memainkan peran utama dalam mengatur mineral dan gas yang ditemukan di ventilasi laut dalam, yang beberapa ilmuwan percaya merupakan rumah ideal untuk pembentukan kehidupan primitif. Belajar lebih banyak tentang ventilasi tersebut bisa membawa pada teori baru tentang bagaimana kehidupan di Bumi pertama kali bermula, dan bagaimana teoretisnya bisa terbentuk di planet lain.
Dalam studi tersebut, para peneliti mengakui bahwa banyak analisis lebih lanjut tentang apa yang mereka bor perlu dilakukan. “Rekaman batuan komprehensif yang diperoleh selama Ekspedisi 399 memberikan banyak kesempatan untuk membuat kemajuan mendasar dalam pemahaman kita tentang mantel atas samudera,” kata mereka.
Dalam sebuah artikel pendamping, profesor Universitas Utrecht Eric Hellebrand mengatakan “kedalaman itu jauh melampaui yang dicatat dalam upaya pengeboran sebelumnya dan menciptakan peluang untuk membedakan fitur-fitur struktural dan mineralogi dari mantel dan bagaimana ia berinteraksi dengan hidro- dan biosfer.”
Dia juga menyatakan harapannya bahwa ekspedisi pengeboran tersebut bisa meningkatkan standar untuk studi tentang bagaimana Bumi terbentuk.
“Dekade-dekade pengambilan sampel lantai samudra oleh pengerukan telah menggambarkan gambaran mineralogis yang kasar dari mantel,” tulisnya. “Namun, setiap misi pengeboran baru mengungkap pandangan yang mengejutkan dari mantel dan pembentukan kerak samudera. Proyek pengeboran yang lebih ambisius akan mengungkapkan potongan-potongan penting untuk memahami efek biogeoimik dari mantel samudera.”