Teori tabrakan pembentuk bulan besar mendapat perubahan baru
Bulan memang menyatu dari potongan-potongan kecil planet yang hancur dan terlempar ke luar angkasa akibat tabrakan dahsyat 4,5 miliar tahun lalu, menurut dua penelitian baru.
Penelitian baru ini berpotensi membuat lubang besar teori dampak raksasapanjang penjelasan utama pembentukan bulan. Versi teori sebelumnya menyatakan bahwa bulan terbentuk terutama dari potongan benda misterius seukuran Mars yang menabrak proto-Bumi – namun hal ini menimbulkan masalah, karena para ilmuwan mengetahui bahwa bulan dan Bumi terbuat dari benda yang sama.
Kedua penelitian tersebut sama-sama menjelaskan bagaimana Bumi dan bulan menjadi kembar geokimia. Namun, mereka memberikan penjelasan berbeda mengenai kehancuran besar yang tampaknya telah menciptakan satelit alami bumi, sehingga memberikan banyak hal bagi para ilmuwan untuk dikunyah di masa depan.
Bumi yang berputar dengan cepat
Salah satu penelitian – yang dilakukan oleh Matija Cuk dari SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) Institute di Mountain View, California, dan Sarah Stewart dari Harvard – menunjukkan bahwa jawabannya terletak pada laju rotasi bumi. (Bagaimana Bulan Terbentuk (Video))
Jika durasi satu hari di Bumi hanya dua hingga tiga jam pada saat terjadinya tumbukan, Cuk dan Stewart menghitung, planet ini mungkin telah melepaskan cukup banyak material untuk bulan terbentuk (yaitu 1,2 persen lebih besar dari Bumi).
Kecepatan rotasi ini mungkin terdengar luar biasa, dan memang mendekati ambang batas di mana planet ini akan mulai terbang terpisah. Namun para peneliti mengatakan hal tersebut terjadi pada tahap awal tata surya adalah “galeri tembak” yang ditandai dengan dampak yang sangat besar, yang dapat memutar planet dengan kecepatan sangat tinggi.
Penelitian Cuk dan Stewart, yang dimuat secara online hari ini (17 Oktober) di jurnal Science, juga memberikan mekanisme yang menyebabkan laju rotasi bumi bisa melambat seiring berjalannya waktu.
Setelah tabrakan, interaksi gravitasi antara orbit Bumi mengelilingi Matahari dan orbit Bulan mengelilingi Bumi dapat mengerem putaran super planet, yang pada akhirnya menghasilkan 24 jam sehari, demikian kesimpulan para ilmuwan.
Dampak yang lebih besar
Penghancuran kosmik versi Cuk dan Stewart membayangkan sebuah benda yang menabrak seukuran Mars – sebuah benda dengan massa 5 hingga 10 persen massa Bumi. Namun, studi baru lainnya – yang diterbitkan hari ini di edisi yang sama Science – membayangkan tabrakan antara dua planet dalam kelas berat yang sama.
“Dalam dampak ini, penabrak dan target masing-masing mengandung sekitar 50 persen massa bumi (saat ini),” Robin Canup, dari Southwest Research Institute di Boulder, Colorado, mengatakan kepada SPACE.com melalui email.
“Jenis tumbukan seperti ini sebelumnya belum pernah dilaporkan terjadi pada bulan Bumi (walaupun jenis tumbukan serupa telah disebut sebagai asal mula pasangan Pluto-Charon),” tambah Canup, mengacu pada bulan terbesar Pluto.
Dalam model komputernya, simetri tabrakan ini menyebabkan piringan puing-puing pembentuk bulan yang dihasilkan memiliki komposisi yang hampir sama dengan mantel Bumi yang baru membesar.
Model Canup lebih lanjut memperkirakan bahwa dampak seperti itu akan meningkatkan kecepatan rotasi bumi secara signifikan. Namun hal ini mungkin bukan masalah besar, karena penelitian Cuk dan Stewart menjelaskan bagaimana putaran bumi bisa melambat seiring berjalannya waktu.
Studi ketiga, yang diterbitkan hari ini di jurnal Nature, menemukan bahwa terdapat sejumlah besar karbon dioksida air mendidih selama kelahiran bulan. Temuan ini, yang diperoleh dengan memeriksa bebatuan bulan yang dibawa kembali ke Bumi oleh astronot Apollo, semakin memperkuat teori tumbukan raksasa.
Meskipun bencana besar ini terjadi 4,5 miliar tahun yang lalu, suatu hari nanti para ilmuwan dapat mengetahui secara rinci bagaimana bencana tersebut terjadi, kata Canup.
“Model komposisi Bumi-planet harus mampu mengevaluasi kemungkinan relatif, katakanlah, tabrakan yang saya anjurkan dibandingkan dengan yang diusulkan oleh Cuk dan Stewart,” katanya.
