Misi Bulan Chang'e 5 Tiongkok Sukses Menjungkirbalikkan Teori Vulkanisme Bulan

Studi baru yang dipimpin oleh ilmuwan Tiongkok telah memberikan jawaban atas pertanyaan tentang bagaimana aktivitas vulkanisme terakhir dalam sejarah Bulan terjadi.

Sampel Bulan yang dikembalikan ke Bumi oleh misi bulan Chang'e 5 Tiongkok pada akhir 2020, secara mengejutkan mengungkap aktivitas vulkanik terakhir yang relatif muda, hanya berusia 2 miliar tahun. Jauh lebih muda dari sampel bulan yang dikembalikan oleh misi Apollo dan Luna, di mana semuanya berusia sekitar 3 miliar tahun. Padahal, aktivitas vulkanik yang memicu panas di Bulan seharusnya sudah hilang jauh sebelum letusan ini 2 miliar tahun yang lalu.

Para ilmuwan sebelumnya berspekulasi bahwa kandungan air yang tinggi atau elemen penghasil panas di interior Bulan mungkin telah mendorong vulkanisme pada tahap akhir kehidupan Bulan. Tetapi spekulasi itu salah, data misi Chang'e 5 yang baru-baru ini diterbitkan di jurnal Science Advances pada Jumat (21/10) itu telah mengesampingkan hipotesis yang sebelumnya amat dipercayai.

Studi yang dipimpin oleh ilmuwan Tiongkok, Chen Yi dari Institut Geologi dan Geofisika Akademi Ilmu Pengetahuan China (IGGCAS) memberikan jawaban berbeda. Mengutip laman American Association for the Advancement of Science (AAAS), Chen Yi menemukan bahwa titik leleh yang lebih rendah untuk sebagian mantel bulan dapat disebabkan oleh adanya komponen yang dapat melebur dan mudah meleleh, yang mengarah ke vulkanisme Bulan baru. Mantel Bulan sendiri merupakan bagian dari struktur Bulan yang berada di bawah kerak Bulan dan berfungsi melindungi inti Bulan.

"Pencairan mantel bulan baru-baru ini dapat dicapai dengan menaikkan suhu atau menurunkan titik leleh. Untuk lebih memahami masalah ini, kita harus memperkirakan suhu dan tekanan di mana vulkanisme muda diciptakan," kata Chen dalam sebuah pernyataan.

Mulanya, para peneliti melakukan serangkaian kristalisasi fraksional dan simulasi pencairan mantel bulan untuk membandingkan 27 sampel klastik basal Chang'e 5 dengan basal Apollo. Hasilnya, mereka menemukan bahwa magma muda yang dikumpulkan oleh Chang'e 5 memiliki kandungan kalsium oksida dan titanium dioksida yang lebih tinggi daripada magma Apollo yang lebih tua. Ini adalah kumulasi laut magma bulan tahap akhir yang kaya kalsium-titanium lebih mudah meleleh daripada akumulasi awal.

"Ini adalah hasil yang menarik, menunjukkan kontribusi signifikan dari lautan magma bulan tahap akhir terakumulasi ke formasi vulkanik Chang'E-5," kata Su Bin, rekan penulis yang juga terlibat dalam studi tersebut.

Karena akumulasi lautan magma bulan tahap akhir kaya akan kalsium-titanium dan lebih mudah meleleh daripada akumulasi awal itulah maka menambahkan komponen-komponen yang dapat melebur ini ke interior bulan melalui penggulingan mantel yang didorong oleh gravitasi dapat secara efisien mengurangi suhu leleh mantel dan dengan demikian memicu aktivitas vulkanik Bulan muda.

"Kami menemukan bahwa magma Chang'E-5 diproduksi pada kedalaman yang sama tetapi 80 derajat Celcius lebih dingin daripada magma Apollo yang lebih tua. Itu berarti mantel bulan mengalami pendinginan lambat dan berkelanjutan sebesar 80 derajat Celcius dari sekitar 3 miliar tahun hingga 2 miliar tahun lalu," lanjut Su.

Temuan ini menyajikan bukti mekanisme pertama yang layak untuk menjelaskan bagaimana vulkanisme muda di Bulan yang kompatibel dengan sampel Chang'E-5 yang baru dikembalikan ke Bumi. Studi ini juga dapat membantu para ilmuwan untuk lebih memahami evolusi termal dan magmatik Bulan.