Tabrakan Kuno Bumi yang Hampir Menguap, Melahirkan ke Bulan

Analisis kimia baru terhadap batuan Bumi dan bulan telah memberi cahaya baru tentang asal usul sistem bulan kita, dan saat kelahirannya jauh lebih dramatis dan kejam daripada yang diperkirakan banyak orang.

"Hasil kami memberikan bukti keras pertama bahwa dampaknya benar-benar (sebagian besar) menguapkan Bumi," kata Kun Wang, ahli geokimia di Universitas Washington di St. Louis, dalam rilis berita. Sebuah studi oleh Wang dan Stein B. Jacobsen diterbitkan online pada hari Senin di Alam.

Sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu, Bumi adalah kumpulan sampah antariksa yang sangat muda, dan itu bukan tempat yang sangat ramah. Periode awal itu dikenal sebagai Hadean eon, dinamai demikian untuk kondisi neraka. Proto-Bumi berapi-api dan panas, dan permukaannya kemungkinan besar sebagian besar lava cair dari aktivitas vulkanik yang intens dan sering tabrakan dengan batuan lain.

Saat itulah planet awal ini bertabrakan dengan yang lain, mungkin seukuran Mars. Kekuatan dampak menguap semakin kecil dan sebagian besar, menghasilkan atmosfer raksasa 500 kali ukuran Bumi saat ini, diisi dengan mantel fluida super-panas. Ini, dari waktu ke waktu, mendingin dan mengeras menjadi dua tubuh yang berbeda - bulan dan Bumi.

Sudah lama berteori bahwa bulan terbentuk dari tabrakan antara dua benda proto-planet. Tetapi model sebelumnya memiliki dua massa yang hanya saling merumput, dengan yang lebih kecil sebagian besar tetap utuh dan membentuk bulan. Ini dibantah pada tahun 2001, ketika para ilmuwan membandingkan isotop dari berbagai elemen di bulan dan batuan Bumi, dan menemukan mereka secara komposisi sama. Kemungkinan kedua tubuh yang bertabrakan memiliki tanda tangan yang sama di isotop mereka secara alami hampir nol, yang berarti bahwa massa kedua batu tersebut harus bercampur secara substansial sebelum membentuk bulan.

Dua model seperti itu sebelumnya telah disarankan untuk menjelaskan hal ini. Dalam satu, tabrakan masih cukup jinak, tetapi awan atmosfer berbentuk cakram memungkinkan untuk pencampuran bahan dari Bumi dan proto-moon, sebelum mereka mengendap menjadi benda yang terpisah.

Penelitian baru ini mengesampingkan kesimpulan itu, dengan menggunakan analisis yang sangat canggih dari dua kalium isotop, 10 kali lebih tepat daripada metode sebelumnya. Ia menemukan konsentrasi isotop kalium yang lebih tinggi sedikit lebih tinggi di bulan daripada di Bumi. Satu-satunya penjelasan untuk ini adalah bahwa, selama kondensasi atmosfer mantel yang menyebabkan kelahiran bulan, isotop yang lebih berat sedikit lebih mungkin mengembun daripada yang lebih ringan.

Ini mendukung model di mana seluruh objek bertabrakan, dan sebagian besar Bumi, dilenyapkan dalam tabrakan, dan bulan terbentuk ketika partikel-partikel di atmosfer mantel superfluida mendingin dan menyatu, seperti tetesan hujan besar yang mengembun dari uap air, perlahan-lahan bertambah besar ukurannya.