Misi Cina ke sisi jauh bulan mungkin telah menggali rahasia mantel bulan.
Misi mengirim pendarat ke kawah terbesar di tata surya, di mana dampaknya kemungkinan mengirim fragmen mantel terbang ke permukaan bulan. Penelitian baru mungkin merupakan tampilan terbaik pada lapisan kedua dari satelit alami Bumi, yang sebagian besar tetap misterius. Bulan, seperti Bumi, memiliki kerak, mantel dan inti. Kerak bumi terbuat dari plagioklas, atau silikat aluminium, tetapi komposisi mantelnya tetap misterius - baik program Apollo A.S. maupun misi Luna Soviet di tahun 1960-an dan 1970-an tidak berhasil membawa kembali sampel batuan yang mengandung bahan mantel.
Pendarat bulan Chang'E-4, yang dikirim ke sisi jauh bulan oleh Cina awal tahun ini, mungkin akhirnya bisa mengintip mantel misterius itu. Beberapa pengukuran pertama yang dikirim kembali oleh penjelajah bulan pendarat menunjukkan bahwa kawah besar Kutub Selatan-Aitken mengandung fragmen mantel atas bulan.
Mantel misteri
Tanah yang diuji dengan spektrometer inframerah dan dekat-inframerah di atas kapal Yutu-2 menunjukkan pola pantulan cahaya yang menunjukkan tingginya kadar kalsium tinggi piroksen dan olivin, dua mineral yang ditemukan di banyak batuan beku dan metamorf dan berhipotesis lama untuk membentuk mantel bulan. Olivine, yang berlimpah di mantel Bumi, sebelumnya sulit ditemukan di permukaan bulan, meskipun demikian, para peneliti yang dipimpin oleh Chunlai Li dari National Astronomical Observatories di Chinese Academy of Sciences menulis hari ini (15 Mei) dalam jurnal Nature.
"Hasil Li dan rekannya mendebarkan dan dapat memiliki implikasi yang cukup besar untuk mengkarakterisasi komposisi mantel atas Bulan," Patrick Pinet, seorang ilmuwan planet di Lembaga Penelitian di Astrofisika dan Planetologi di Perancis, menulis dalam sebuah opini yang menyertai koran baru tersebut. . (Pinet tidak terlibat dalam penelitian.)
Ilmuwan planet menduga bahwa bulan terbentuk ketika dampak besar melemparkan materi dalam jumlah besar dari Bumi purba. Pada hari-hari awal bulan, seluruh permukaan satelit akan menjadi lautan magma cair. Di lautan itu, mineral dipisahkan oleh kerapatan, dengan plagioklas yang lebih ringan naik ke atas dan mineral yang lebih berat, kaya akan zat besi dan magnesium meresap ke dalam mantel.
Memahami proses ini di bulan adalah penting, tulis Pinet, karena bulan memiliki struktur tiga lapis yang sama dengan Bumi, tetapi tanpa komplikasi yang disebabkan oleh lempeng tektonik (yang dimiliki Bumi tetapi tidak dimiliki bulan).
"Karena itu sangat berharga untuk memahami evolusi interior planet," tulis Pinet. Tetapi tanpa bukti langsung komposisi mantel bulan, itu tugas yang sulit.
Di bawah permukaan
Pendarat Chang'E-4 China mungkin mengubah semua itu. Pada 3 Januari 2019, pendarat mendarat di Kutub Selatan-Aitken, yang berdiameter 1.553 mil (2.500 kilometer) dan dibumbui dengan kawah yang lebih kecil. Para peneliti berpikir bahwa dampak yang menciptakan cekungan itu cukup besar untuk menembus jauh ke dalam mantel bulan dan memuntahkan sebagian mineralnya ke permukaan.
Hasil pertama dari spektrometer terlihat dan inframerah-dekat menunjukkan bahwa dampaknya memang demikian. Instrumen ini menggunakan sinar cahaya pada bagian spektrum yang terlihat dan hampir-inframerah untuk menganalisis mineral dalam tanah, mengumpulkan data pada panjang gelombang cahaya yang terpantul dari material. Hasilnya kemudian dapat dibandingkan dengan pemantulan mineral yang diketahui, untuk melihat apa yang cocok.
Di kawah Von Kármán di dalam cekungan, bajak menemukan batu yang kaya akan zat besi dan magnesium yang telah dikeluarkan dari kawah saat terjadi benturan. Selain piroksen rendah kalsium dan olivin, bahan tersebut mengandung sejumlah kecil piroksen kalsium tinggi, yang tidak ditemukan di permukaan bulan.
"Ini mungkin mewakili bahan yang tertanam dalam yang berpotensi berasal dari mantel bulan," tulis para peneliti. Ejecta itu berasal dari Kawah Finsen berdiameter 45-mil (72 km) di dekatnya, mereka temukan.
Lebih banyak eksplorasi akan diperlukan untuk memvalidasi hasil, termasuk pengumpulan lebih banyak sampel batuan, tulis Pinet. Li dan rekannya berencana untuk menganalisis distribusi olivin yang baru ditemukan dan lebih memahami geologi dari bahan mantel yang mungkin.
