Sampel Chang'e-6 Buktikan Lautan Magma pada Awal Pembentukan Bulan

BEIJING - Sebuah studi baru tentang sampel Bulan yang dikumpulkan oleh misi Chang'e-6 Tiongkok memverifikasi hipotesis bahwa Bulan sepenuhnya tertutup oleh "lautan magma" cair pada tahap awal setelah pembentukannya, memberikan bukti penting untuk memahami asal-usul dan evolusi Bulan.

Studi ini dipimpin oleh sebuah tim peneliti gabungan yang dibentuk oleh Administrasi Luar Angkasa Nasional Tiongkok (China National Space Administration/CNSA) dan telah dipublikasikan dalam edisi terbaru jurnal Science.

Misi Chang'e-6 pada 2024 melakukan pengambilan sampel, yang merupakan pengambilan sampel pertama oleh manusia dari sisi jauh Bulan. Misi ini berhasil mengambil 1.935,3 gram material Bulan dari Cekungan Apollo yang terletak di Cekungan Kutub Selatan-Aitken (South Pole-Aitken/SPA).

Tim peneliti dari Institut Geologi China, yang berada di bawah naungan Akademi Ilmu Geologi Tiongkok, mendapatkan 2 gram sampel Chang'e-6 tersebut untuk diteliti.

“Studi tersebut mengungkap bahwa komposisi basal, sejenis batuan vulkanik, dari sisi jauh dan sisi dekat Bulan terbukti serupa. Basal yang ada di dalam sampel Chang'e-6 sebagian besar berusia 2,823 miliar tahun, dan karakteristiknya sesuai dengan model lautan magma Bulan. Penelitian itu juga menunjukkan bahwa peristiwa tumbukan yang menciptakan Cekungan SPA mungkin telah mengubah mantel awal Bulan,” ungkap Liu Dunyi, seorang peneliti senior di Institut Geologi Tiongkok.

Model lautan magma Bulan sebelumnya dibuat berdasarkan sampel-sampel dari sisi dekat Bulan. Model tersebut mengemukakan bahwa Bulan yang baru terbentuk mengalami fenomena pencairan global atau menyeluruh di permukaannya (global melting), yang menciptakan lautan magma yang luas.

Saat lautan magma ini mendingin dan mengkristal, mineral-mineral dengan kepadatan lebih kecil mengapung ke permukaan dan membentuk kerak Bulan, sedangkan mineral-mineral yang lebih padat tenggelam dan membentuk mantel Bulan. Sisa lelehan, yang diperkaya dengan unsur-unsur yang tidak kompatibel, membentuk lapisan KREEP, nama yang tersusun dari gabungan inisial-inisial komponen utama, yaitu kalium (K), logam tanah jarang (rare earth elements/REE), dan fosfor (phosphorus/P), jelas Liu.

Namun demikian, selama puluhan tahun, semua sampel Bulan berasal dari sisi dekat Bulan, sehingga modelnya tidak lengkap.

"Tanpa sampel dari sisi jauh Bulan, itu seperti memecahkan teka-teki puzzle tetapi separuh bagiannya hilang," papar Liu, seraya menambahkan bahwa sampel sisi jauh Bulan yang dikumpulkan oleh Chang'e-6 telah mengubah skenario ini.

"Analisis kami menunjukkan bahwa lapisan KREEP juga terdapat di sisi jauh Bulan. Kesamaan komposisi basal di sisi jauh dan dekat Bulan menunjukkan bahwa lautan magma yang melingkupi tersebut mungkin membentang di seluruh permukaan Bulan," papar Che Xiaochao, seorang associate researcher di Institut Geologi Tiongkok.

Cekungan SPA, tempat Chang'e-6 mendarat, bukanlah kawah biasa. Membentang sejauh 2.500 kilometer (km), setara dengan jarak dari Beijing ke Hainan di Tiongkok selatan, dan menukik hingga kedalaman 13 km, jejak kolosal ini terbentuk oleh tumbukan asteroid dahsyat 4,3 miliar tahun silam. Cekungan SPA merupakan cekungan tumbukan tertua dan terbesar di tata surya bagian dalam, ungkap para ilmuwan.

Secara khusus, studi baru ini juga mengungkap bahwa jalur evolusi isotop timbal dalam batuan basal dari sisi jauh dan dekat Bulan berbeda. Hal ini menunjukkan bahwa berbagai wilayah Bulan berevolusi secara berbeda setelah lautan magma mengkristal. Fenomena tumbukan dahsyat, terutama tumbukan yang menciptakan Cekungan SPA, kemungkinan mengubah sifat fisik dan kimia mantel Bulan, ungkap Long Tao, peneliti senior lainnya dalam tim tersebut.

"Dengan kata lain, Bulan pernah ditutupi oleh lautan magma yang melingkupi seluruh permukaannya, tetapi bombardir asteroid kemudian menyebabkan proses evolusi yang berbeda di sisi dekat dan jauh Bulan," jelas Long.

Tim peneliti berencana untuk menyelidiki lebih dalam sejarah awal tumbukan Bulan. "Lokasi pengambilan sampel Chang'e-6 berada di cekungan tumbukan terbesar dan tertua di tata surya bagian dalam, sehingga mungkin menyimpan informasi yang berguna untuk mempelajari tumbukan awal tata surya," ujar Che.