Sebuah pandangan baru pada data dari eksperimen seismik yang ditinggalkan di Bulan oleh para astronot Apollo telah memberi para peneliti pemahaman yang lebih baik tentang interior bulan. Inti Bulan tampaknya sangat mirip dengan Bumi - dengan inti bagian dalam yang padat dan inti luar cair yang meleleh - dan ukurannya tepat di tengah perkiraan sebelumnya.
"Sementara keberadaan inti cair sebelumnya disimpulkan dari pengukuran geofisika lainnya, kami telah melakukan pengamatan seismik langsung pertama dari inti luar cair," kata Dr. Renee Weber, seorang ilmuwan planet di Marshall Space Flight Center, NASA, yang memimpin tim peneliti.
Apollo Passive Seismic Experiment mengukur gelombang seismik di Bulan dan terdiri dari empat seismometer yang ditempatkan di sisi dekat bulan selama misi Apollo antara tahun 1969 dan 1972. Instrumen-instrumen itu terus-menerus merekam gerakan tanah hingga akhir 1977. Tetapi data itu dianggap agak lemah karena sejumlah kecil stasiun, kurangnya pengamatan peristiwa sisi jauh, dan gangguan dari "gempa bulan." Karena ini adalah satu-satunya pengukuran langsung dari Bulan yang tersedia, berbagai peneliti berbeda pada karakteristik utama seperti jari-jari, komposisi, dan keadaan inti (yaitu, apakah itu padat atau cair.)
"Bagian terdalam bulan, terutama apakah itu memiliki inti atau tidak, telah menjadi titik buta bagi seismolog," kata Ed Garnero, seorang profesor di Arizona State University dan anggota tim peneliti. "Data seismik dari misi Apollo lama terlalu berisik untuk membayangkan bulan dengan percaya diri."
Weber dan rekan-rekannya menganalisis kembali data Apollo menggunakan metode yang biasanya digunakan untuk memproses data seismik di Bumi. Diproses pemrosesan array, rekaman seismik ditambahkan bersama-sama atau "ditumpuk" dengan cara khusus dan dipelajari bersama. Rekaman ganda yang diproses bersama memungkinkan peneliti untuk mengekstrak sinyal yang sangat redup. Kedalaman lapisan yang mencerminkan energi seismik dapat diidentifikasi, yang pada akhirnya menandakan komposisi dan keadaan materi pada kedalaman yang berbeda-beda.
Metode ini dapat meningkatkan sinyal seismik yang samar dan sulit dideteksi dengan menambahkan seismogram bersamaan.
"Jika energi gelombang seismik turun dan memantul dari beberapa antarmuka yang dalam pada kedalaman tertentu, seperti batas inti-mantel Bulan, maka sinyal" gema "harus ada di semua rekaman, bahkan jika di bawah tingkat kebisingan latar belakang," kata Patty Lin, kandidat pascadoktoral di ASU dan anggota tim lainnya. "Tapi ketika kita menambahkan sinyal bersama, amplitudo refleksi inti itu menjadi terlihat, yang memungkinkan kita memetakan Bulan yang dalam."
Weber mengatakan kepada Space Magazine bahwa gelombang geser tidak menembus daerah fluida. "Jadi sementara kami telah mengamati pantulan kompresi dari inti bagian dalam yang padat, kami belum (seperti yang diharapkan) mengamati pantulan geser dari inti bagian dalam, karena energi itu terpantul pada lapisan inti luar."
Studi terbaru menunjukkan Bulan memiliki inti yang kaya akan zat besi yang relatif kecil, berukuran antara 250 dan 430 km, atau sekitar 15 hingga 25% dari rata-rata 1.737,1 km radiusnya. Pengukuran baru menempatkan inti sedikit lebih besar.
"Kami telah menempatkan batas inti-mantel pada radius 330 km, sekitar 19% dari radius rata-rata Bulan," kata Weber dalam email.
Inti kaya-besi memiliki bola bagian dalam yang solid dalam radius hampir 240 km (150 mil), dan cangkang fluida luar tebal setebal 90 km (55 mil).
Penelitian baru ini juga menunjuk ke interior yang mudah menguap, dengan inti bulan yang mengandung sebagian kecil elemen cahaya seperti belerang, mirip dengan elemen cahaya di inti bumi - belerang, oksigen, dan lainnya.
Data berusia 30 tahun yang diperlengkapi kembali juga muncul untuk mengkonfirmasi teori utama tentang bagaimana Bulan terbentuk.
"Kehadiran lapisan leleh dan inti luar yang meleleh mendukung model dampak besar yang diterima secara luas dari formasi bulan, yang memperkirakan bahwa Bulan bisa saja terbentuk dalam keadaan cair sepenuhnya," kata Weber.
