Lempeng tektonik menimbulkan pegunungan di bumi, gempa bumi, dan pergerakan benua dalam jangka panjang, dan bahkan mungkin menyebabkan memberikan kondisi yang tepat untuk kehidupan di Bumi. Namun sejauh yang kami tahu, tidak ada badan lain di dalamnya tata surya menunjukkan lempeng tektonik hari ini. Mengapa dunia kita berbeda?
“Kami tidak tahu pasti,” Bradford Foleyseorang ahli geodinamika di Penn State, mengatakan kepada Live Science. “Saya pikir hal ini masih dianggap sebagai salah satu masalah besar yang belum terpecahkan dalam geofisika saat ini.”
Litosfer bumi – kerak bumi dan mantel atas yang kaku – terbagi menjadi sekitar 15 lempeng yang terus bergerak. Lempeng-lempeng ini terus-menerus bergeser, bertabrakan, dan saling tarik menarik satu sama lain. Meskipun para ilmuwan tidak yakin bagaimana litosfer bisa terbagi menjadi lempengan-lempengan, aspek-aspek tertentu dari geologi bumi tetap mempertahankan hal tersebut lempeng tektonik mesin melaju kencang.
Agar sebuah planet dapat menopang lempeng tektonik, ia harus memiliki mantel konvektif, kata Foley. Material permukaan yang dingin dan padat tenggelam kembali ke dalam mantel di zona subduksi, tempat satu lempeng tergelincir ke bawah lempeng lainnya, dan material baru naik ke atas saat lempeng-lempeng tersebut menyebar. Tanpa mantel konvektif, energi yang tersedia tidak akan cukup untuk menggerakkan lempeng.
Namun konveksi saja tidak cukup untuk menjamin bahwa sebuah planet atau bulan akan menunjukkan lempeng tektonik. Litosfer harus cukup tipis untuk pecah menjadi lempeng-lempeng dan cukup padat agar lempeng-lempeng tersebut akhirnya tenggelam ke dalam mantel, kata Geoffrey Collinsseorang ahli geologi di Wheaton College di Massachusetts.
Terkait: Berapa banyak lempeng tektonik yang dimiliki bumi?
Interaksi antara batas lempeng dan air cair mungkin juga berperan, katanya Russel Pysklywecseorang ahli geofisika di Universitas Toronto. “Saat kita menghidrasi batuan ini dan turun ke bumi, hal ini sebenarnya berfungsi untuk melumasi batuan tersebut sedikit lebih banyak, karena kurangnya penjelasan yang lebih baik,” kata Pysklywec kepada Live Science. “Mungkin saja di zona subduksi di mana kedua lempeng bertemu, dan di lautan cair kita, kita sebenarnya menambahkan pelumas yang membantu memfasilitasi lempeng tektonik.”
Kombinasi faktor-faktor ini dapat menjelaskan mengapa Bumi adalah satu-satunya planet yang diketahui memiliki lempeng tektonik saat ini. Pada tahun 2022 belajarCollins dan rekan-rekannya menemukan bahwa bulan es Jupiter, Europa, pernah menunjukkan aktivitas “seperti lempeng tektonik” di masa lalu: Bagian dari cangkang es bulan tersebut pecah menjadi lempengan yang menyebar dan bertabrakan. Air yang lebih hangat di bawah es mungkin telah menopang lempeng-lempeng tersebut, namun karena es kurang padat dibandingkan air, lempeng-lempeng tersebut tidak tenggelam ke lautan dengan cara yang sama seperti lempeng-lempeng bumi yang tenggelam kembali ke dalam mantel.
Perilaku mirip lempeng Europa juga tidak menutupi seluruh permukaan bulan. “Di Europa, tampaknya hanya terjadi secara tidak merata, seperti ada sedikit perubahan yang terjadi di sini, ada sedikit perubahan yang terjadi di sana, dan tampaknya tidak terjadi di antara keduanya,” kata Collins kepada Live Science. “Hal yang tidak merata lainnya adalah waktu yang tidak merata, sehingga tampaknya menyala dan mati.”
Planet lain, seperti Marsmengadopsi konfigurasi “tutup stagnan”. Planet-planet ini mempunyai mantel konvektif, namun permukaannya tidak pecah menjadi lempengan. “Alih-alih terpecah menjadi lempeng-lempeng terpisah yang bergerak bersama mantel konvektif, ada satu lempeng besar yang menutupi seluruh planet,” kata Foley. “Ini seperti penutup di atas mantel konvektifnya.”
Namun tanpa ada planet lain di dekatnya yang menunjukkan lempeng tektonik yang bisa dibandingkan dengan sistem bumi, sulit untuk mengetahui secara pasti apa yang menyebabkan sebuah planet mengembangkan lempeng tektonik, kata Foley. “Jika kita memiliki ratusan planet berbatu, dan segala macam kondisi yang berbeda, kita mungkin bisa mengetahui secara empiris faktor-faktor kuncinya. Namun sulit dilakukan hanya dengan satu faktor saja.”
