Pecahan Tabrakan Theia dengan Bumi Melahirkan Bulan

Materi dan inti Bulan mirip dengan apa yang ada di Bumi. Berdasarkan penelitian, interior Bulan sebagian besar padat. Hasil penelitian tim yang dipimpin oleh astronom Arthur Briaud dari Pusat Penelitian Ilmiah Nasional Prancis ini juga menemukan bahwa pada lapisan inti sebagian cair dan juga padat.

Hal ini sesuai dengan teori pembentukan Bulan yang menyatakan Bulan terbentuk karena terjadinya tabrakan benda luar angkasa seukuran Mars yang disebut Theia terhadap Bumi. Dari simulasi tabrakan membuat Bumi yang dulunya lebih besar dari saat ini, sebagian terpisah.

Dari pecahan dari tabrakan itu Bulan terbentuk. Bagaimana tepatnya formasi itu terjadi adalah teka-teki ilmiah yang telah dipelajari para peneliti selama beberapa dekade, tanpa jawaban yang pasti. Sebagian besar teori mengklaim bahwa Bulan terbentuk dari puing-puing tabrakan ini, menyatu di orbit selama berbulan-bulan atau bertahun-tahun.

Namun simulasi baru mengemukakan teori yang berbeda Bulan mungkin telah terbentuk segera, dalam hitungan jam, ketika material dari Bumi dan Theia meluncur langsung ke orbit setelah tumbukan.

"Ini membuka kemungkinan tempat baru untuk memulai evolusi Bulan," kata Jacob Kegerreis, seorang peneliti postdoctoral di Ames Research Center NASA di Silicon Valley California, dan penulis utama makalah tentang hasil ini yang diterbitkan dalam The Astrophysical Journal Letters.

"Kami masuk ke proyek ini tanpa mengetahui secara pasti apa hasil dari simulasi resolusi tinggi ini nantinya. Jadi, selain membuka mata besar bahwa resolusi standar dapat memberi Anda jawaban yang menyesatkan, sangat menarik bahwa hasil baru dapat menyertakan satelit mirip Bulan di orbit yang menggiurkan," ungkap dia seperti dikutip dari laman NASA yang dipublikasikan pada 4 Oktober 2022.

Penelitian ini merupakan upaya kolaborasi antara Ames dan Universitas Durham, didukung oleh kelompok riset dari Planetary Institute for Computational Cosmology. Simulasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah beberapa yang paling detail dari jenisnya, beroperasi pada resolusi tertinggi dari setiap simulasi yang dijalankan untuk mempelajari asal-usul Bulan atau dampak lainnya.

Dengan kekuatan komputasi ekstra yang dihasilkan menunjukkan, simulasi beresolusi rendah dapat melewatkan aspek penting dari tabrakan semacam ini. Dengan demikian hal itu memungkinkan peneliti untuk melihat perilaku baru muncul dengan cara yang tidak dapat dilihat oleh penelitian sebelumnya.

Untuk memahami asal-usul Bulan, memerlukan penggunaan apa yang kita ketahui tentang Bulan seperti pengetahuan kita tentang massanya, orbitnya, dan analisis yang tepat dari sampel batuan Bulan, dan menghasilkan skenario yang dapat mengarah pada apa yang kita lihat sekarang.

Teori yang berlaku sebelumnya dapat menjelaskan beberapa aspek sifat Bulan dengan cukup baik, seperti massa dan orbitnya, tetapi dengan beberapa peringatan utama. Salah satu misteri yang luar biasa adalah mengapa komposisi Bulan sangat mirip dengan Bumi.

Para ilmuwan dapat mempelajari komposisi suatu bahan berdasarkan tanda isotopnya, petunjuk kimia tentang bagaimana dan di mana suatu objek diciptakan. Sampel Bulan yang dapat dipelajari para ilmuwan di laboratorium menunjukkan tanda isotop yang sangat mirip dengan batuan dari Bumi, tidak seperti batuan dari Mars atau tempat lain di tata surya. Hal ini memungkinkan sebagian besar materi penyusun Bulan berasal dari Bumi.

Dalam skenario sebelumnya di mana Theia menyembur ke orbit dan bercampur dengan hanya sedikit material dari Bumi, kecil kemungkinan melihat kesamaan yang begitu kuat kecuali Theia juga secara isotop mirip dengan Bumi, sebuah kebetulan yang tidak mungkin.

"Dalam teori ini, lebih banyak bahan Bumi digunakan untuk membuat Bulan, khususnya lapisan luarnya, yang dapat membantu menjelaskan kesamaan komposisi ini," kata Kegerreis.

Semakin dekat untuk memastikan teori mana yang benar akan membutuhkan analisis sampel Bulan masa depan yang dibawa kembali ke Bumi untuk dipelajari dari misi Artemis NASA di masa depan. Saat para ilmuwan mendapatkan akses ke sampel dari bagian lain Bulan dan dari kedalaman di bawah permukaan Bulan, mereka akan dapat membandingkan bagaimana data dunia nyata cocok dengan skenario simulasi ini, dan apa yang mereka indikasikan tentang bagaimana Bulan berevolusi selama miliaran tahun. hay/I-1