Chandrayaan-3 Buktikan Bulan Awalnya Berupa Samudra Magma

Permukaan Bulan dulunya merupakan samudra magma. Material yang berat besi mengendap di bawah membentuk mantel, sedangkan mineral yang ringan seperti silika mengapung ke atas lautan lalu membeku membentuk kerak Bulan.

Sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu di tengah kekacauan tata surya awal, Bumi muda diguncang oleh tabrakan dahsyat dengan planet lain seukuran Mars. Puing-puing yang terlempar ke luar angkasa akhirnya membentuk bola cair dari batuan yang mencair.

Saat itu Bulan yang ditutupi samudra magma yang menutupi seluruh permukaannya. Secara perlahan, samudra magma itu kemudian mendingin dan memadat, membentuk satelit Bulan pendamping Bumi yang hampa udara dan menghiasi malam.

Begitulah teori terbentuknya Bulan. Para ilmuwan berpikir Bulan terbentuk dan skenario tersebut. Teori ini menjadi lebih jelas saat ini berkat publikasi bukti samudra magma purba yang dikumpulkan setahun yang lalu oleh penjelajah robotik Bulan India.

Dalam laporan penelitian yang dipublikasikan pada 21 Agustus oleh tim yang semuanya orang India di jurnal Nature, memaparkan analisis penjelajah terhadap komposisi batuan di lokasi pendaratannya adalah yang pertama dari jenisnya yang berasal dari wilayah kutub selatan Bulan. Area tersebut sebelumnya masih menjadi teka-teki, hingga temuan ini memperluas bukti lebih jauh ke seluruh Bulan.

Analisis sebelumnya terhadap komposisi permukaan Bulan terbatas pada wilayah ekuator dan lintang tengah. Misi ke Bulan oleh India menjadi tanda kemajuan berkelanjutan negara ini dalam eksplorasi Bulan.

Sebelumnya komposisi permukaan Bulan telah diselidiki oleh misi surveyor robotik Amerika Serikat (AS) dan oleh analisis laboratorium sampel Bulan yang dibawa oleh misi Apollo, serta tim Luna Russia dan Chang'e 3 Tiongkok.

Analisis dari masing-masing lokasi ini menunjukkan komposisi yang secara umum serupa, yang menunjukkan bahwa semuanya berasal dari satu kumpulan magma. Namun, data dari wilayah kutub diperlukan untuk mendukung teori bahwa lautan magma Bulan meluas ke seluruh permukaannya.

Wahana pendarat Vikram milik India mendarat pada 23 Agustus 2023 setelah diluncurkan dengan roket Chandrayaan-3 dari Pusat Antariksa Satish Dhawan di Sriharikota, Negara Bagian Andhra Pradesh. Lokasinya pendaratannya hanya berjarak 390 mil atau 630 kilometer dari kutub selatan Bulan.

Wahana pendarat tersebut kemudian mengerahkan sebuah penjelajah bernama Pragyan yang diambil dari bahasa Sansekerta untuk "kebijaksanaan". Rover ini dirancang mampu menganalisis komposisi kimia permukaan Bulan di dekat lokasi pendaratan. Dalam 10 hari setelah pendaratannya, penjelajah Pragyan menempuh jarak 340 kaki atau 103 meter.

Untuk menganalisis komposisi sampel batuan, instrumen spektrometer Sinar-X Partikel Alfa (APXS) penjelajah tersebut menyinari sampel dengan partikel alfa dan sinar-X yang dipancarkan dari sumber radioaktif internal. Dengan mengukur energi partikel alfa yang tersebar dan fluoresensi sinar-X dari sampel target, para peneliti dapat menentukan susunan unsur sampel.

Jangkauan instrumen APXS tidak dapat menembus lebih dari satu milimeter ke permukaan, tetapi dengan mempelajari tanah yang diaduk oleh roda penjelajah Pragyan. Dari sampel ini para teknisi misi dapat menganalisis sampel sedalam beberapa sentimeter.

Lokasi pendaratan, yang sekarang disebut Point Shiv Shakti istilah Hindu untuk kekuatan alami pria dan perempuan yang menjaga keseimbangan di alam semesta, terbukti sangat seragam dalam komposisi. Dari analisis terhadap 23 lokasi di sekitar lokasi pendaratan Vikram secara konsisten mengungkapkan keberadaan anortosit feroan.

Perkuat Teori

Anortosit adalah batuan yang terdiri dari satu mineral. Dalam kasus anortosit Bulan, material itu adalah mineral silika ringan yang diperkirakan telah mengapung ke atas lautan magma global yang ada saat Bulan terbentuk sekitar 4,6 miliar tahun yang lalu.

Anortosit feroan, seperti yang ditemukan di Point Shiv Shakti, juga mengandung persentase besi, sehingga sebutan feroan untuk mineral fero di dalamnya. Jenis mineral batuan yang lebih padat seperti olivin yang kaya akan magnesium dan besi serta piroksen, ditemukan dalam batuan beku yang terbentuk oleh pendinginan magma.

Batuan dan mineral yang tenggelam di lautan magma yang menutupi seluruh global ini dan membentuk mantel Bulan. Sedangkan anortosit yang lebih ringan di permukaan berada di permukaannya. Anortosit adalah batuan beku faneritik yang intrusif dan dicirikan dengan dominansi plagioklas felspar (90-100 persen) dan komponen mafik sedikit (0-10 persen).

Kehadiran anortosit yang seragam di Point Shiv Shakti merupakan temuan kunci yang menarik karena komposisinya sangat mirip dengan persentase silikon, aluminium, kalsium, besi, dan magnesium dalam anortosit yang ditemukan di lokasi Apollo 16 dan Luna 20. Masing-masing sampel diambil di 1.800 dan 2.250 kilometer ke utara.

Titik data yang jauh ini memperluas jangkauan endapan anorosit yang terbukti secara kuat menyiratkan bahwa peristiwa yang sama terjadi di semua lokasi. Rangkaian bukti ini semakin memperkuat teori bahwa mineral ringan tersebut merupakan lapisan atas yang dipadatkan dari lautan magma yang dulunya mendunia.

Namun, tidak semua material di Point Shiv Shakti berasal dari lapisan atas yang padat ini. Data APXS juga menunjukkan peningkatan keberadaan magnesium dan kalsium, yang menyiratkan bahwa material dari mantel Bulan yang lebih dalam telah tercampur.

Pencampuran ini kemungkinan besar merupakan hasil dari hantaman meteorit ke wilayah tersebut. Wilayah tersebut terletak hanya 350 kilometer dari tepi sisi terjauh Cekungan Kutub Selatan-Aitkin, cekungan tumbukan terbesar yang diketahui di tata surya.

Menurut model, lapisan ejekta Cekungan Kutub Selatan-Aitkin yang dihasilkan memiliki kedalaman antara 1,1 dan 2,1 kilometer di lokasi pendaratan Vikram. Tumbukan yang menciptakan kawah Manzinus dan Boguslawsky di dekatnya semakin mengaduk lapisan ejekta, dan lokasi pendaratan Vikram juga terletak di atas serpihan puing purba yang terciprat dari kawah Schomberger 200 kilometer di selatan.

Deteksi mineral dari dalam kerak Bulan menunjukkan bahwa material dari mantel yang digali oleh tumbukan cekungan besar 4 miliar tahun lalu dapat tersebar di mana saja di seluruh permukaan Bulan. Hal ini juga menunjukkan betapa pentingnya bagi penjelajah bulan di masa depan untuk menyertakan ahli geologi terlatih yang dapat mengenali berbagai jenis batuan di permukaan Bulan. Memahami Bulan dan bagaimana ia terbentuk juga membantu kita lebih memahami sejarah tata surya kita. hay/I-1