Ini adalah pemandangan yang hanya bisa diharapkan oleh para penggemar fiksi ilmiah: bulan kembar di langit malam di atas Bumi. Sebuah model baru menunjukkan bahwa dataran tinggi farside bulan bisa dibuat dari tabrakan dengan bulan pendamping yang lebih kecil dalam apa yang oleh para ilmuwan dari University of California, Santa Cruz menyebutnya "percikan besar."
Mengapa sisi dekat dan jauh dari Bulan begitu berbeda telah lama membingungkan para ilmuwan planet. Sisi dekat relatif rendah dan datar, sedangkan topografi sisi jauh tinggi dan pegunungan, dengan kerak yang jauh lebih tebal.
Kami sebenarnya memiliki Bulan yang agak miring.
Studi baru, yang diterbitkan dalam edisi 4 Agustus Nature, didasarkan pada model "dampak raksasa" untuk asal usul bulan, di mana benda seukuran Mars bertabrakan dengan Bumi di awal sejarah tata surya dan mengeluarkan puing-puing yang bersatu untuk membentuk bulan.
Menurut model komputer baru, bulan kedua di sekitar Bumi akan memiliki lebar sekitar 1.200 kilometer (750 mil) dan bisa terbentuk dari tabrakan yang sama. Kemudian, bulan yang lebih kecil jatuh kembali ke Bulan yang lebih besar dan melapisi satu sisi dengan lapisan ekstra kerak padat setebal puluhan kilometer.
"Model kami bekerja dengan baik dengan model dampak raksasa pembentuk Bulan, yang memperkirakan harus ada puing-puing besar yang tersisa di orbit tentang Bumi, selain Bulan itu sendiri," kata Erik Asphaug, profesor ilmu bumi dan planet di UC Santa Cruz. "Itu setuju dengan apa yang diketahui tentang stabilitas dinamis dari sistem seperti itu, waktu pendinginan bulan, dan usia batu bulan."
Model komputer lain menyarankan bulan pendamping, kata Asphaug, yang ikut menulis makalah dengan peneliti postdoctoral UCSC Martin Jutzi.
Asphaug dan Jutzi menggunakan simulasi komputer untuk mempelajari dinamika tabrakan antara Bulan dan seorang rekan yang lebih kecil, yang sekitar sepertiga dari massa bulan "utama". Mereka melacak evolusi dan distribusi materi bulan setelahnya.
Tumbukan antara kedua tubuh akan relatif lambat, sekitar 8.000 kpj (5.000 mpj) yang cukup lambat bagi batu untuk tidak meleleh dan tidak ada kawah yang terbentuk. Sebaliknya, batu dan kerak dari bulan yang lebih kecil akan menyebar di sekitar bulan yang lebih besar.
“Tentu saja, pemodel dampak mencoba menjelaskan semuanya dengan tabrakan. Dalam hal ini, itu membutuhkan tabrakan yang aneh: menjadi lambat, tidak membentuk kawah, tetapi memercikkan material ke satu sisi, ”kata Asphaug. "Itu adalah sesuatu yang baru untuk dipikirkan."
Dia dan Jutzi berhipotesis bahwa bulan pendamping awalnya terjebak di salah satu "titik Trojan" yang stabil secara gravitasi yang berbagi orbit bulan, dan menjadi tidak stabil setelah orbit bulan telah berkembang jauh dari Bumi. "Tabrakan itu bisa terjadi di mana saja di Bulan," kata Jutzi. "Badan terakhir miring dan akan reorientasi sehingga satu sisi menghadap Bumi."
Model ini juga dapat menjelaskan variasi dalam komposisi kerak bulan, yang didominasi pada sisi dekat oleh medan yang relatif kaya akan kalium, unsur tanah jarang, dan fosfor (KREEP). Elemen-elemen ini, serta uranium dan thorium, diyakini telah terkonsentrasi di samudera magma yang tetap sebagai batuan cair yang mengeras di bawah kerak penebalan bulan. Dalam simulasi, tabrakan melumatkan lapisan kaya KREEP ini ke belahan bumi yang berlawanan, mengatur panggung untuk geologi yang sekarang terlihat di sisi dekat bulan.
Sementara model menjelaskan banyak hal, juri masih keluar di antara para ilmuwan planet tentang sejarah penuh Bulan dan apa yang sebenarnya terjadi. Para ilmuwan mengatakan cara terbaik untuk mengetahui sejarah Bulan adalah untuk mendapatkan lebih banyak data dari pesawat ruang angkasa yang mengorbit bulan dan - bahkan lebih baik - sampel misi pengembalian atau misi manusia untuk mempelajari Bulan.
Sumber: Alam, UC Santa Cruz
