Sisi Jauh Bulan Lebih Dingin dibanding Sisi Dekatnya, menurut penelitian

 Perbedaan mencolok antara sisi dekat dan sisi jauh Bulan dalam hal topografi, aktivitas vulkanik, dan struktur kerak memberikan wawasan penting tentang pembentukan dan evolusi Bulan. Namun, tidak adanya sampel dari sisi jauh selama ini membatasi penelitian mengenai mekanisme yang menyebabkan perbedaan antara kedua belahan tersebut.

Dalam penelitian terbaru, para ilmuwan meneliti fragmen batuan dan tanah yang diambil oleh wahana antariksa Chang’e 6 milik Tiongkok tahun lalu dari sebuah kawah besar di sisi jauh Bulan. Mereka mengonfirmasi temuan sebelumnya bahwa sampel batuan tersebut berusia sekitar 2,8 miliar tahun, dan menganalisis komposisi kimia mineralnya untuk memperkirakan bahwa batuan itu terbentuk dari lava yang berasal dari bagian dalam Bulan pada suhu sekitar 1.100 derajat Celsius — sekitar 100 derajat Celsius lebih dingin dibandingkan sampel yang ada dari sisi dekat Bulan. Penemuan ini dipublikasikan dalam jurnal Nature Geoscience

                                                Global map of the albedo from the 750 nm filter of the UV-VIS camera onboard NASA’s Clementine spacecraft. The image shows the near side and far side of the Moon in Lambert, equal-area projection. Image credit: NASA.

“Sisi dekat dan sisi jauh Bulan sangat berbeda, baik pada permukaannya maupun kemungkinan di bagian dalamnya,” kata Profesor Yang Li, peneliti dari University College London dan Universitas Peking.

“Ini adalah salah satu misteri terbesar tentang Bulan. Kami menyebutnya Bulan bermuka dua. Perbedaan suhu yang besar antara sisi dekat dan sisi jauh mantel Bulan telah lama menjadi hipotesis, tetapi penelitian kami memberikan bukti pertama yang didasarkan pada sampel nyata.”

“Temuan ini membawa kita selangkah lebih dekat untuk memahami dua sisi Bulan,” kata Xuelin Zhu, mahasiswa doktoral di Universitas Peking.

“Mereka menunjukkan bahwa perbedaan antara sisi dekat dan sisi jauh tidak hanya terdapat di permukaan, tetapi juga hingga ke bagian dalam Bulan.”

Dalam penelitian tersebut, para penulis menganalisis 300 gram tanah Bulan yang dialokasikan ke Institut Penelitian Geologi Uranium Beijing.

“Sampel yang dikumpulkan oleh misi Chang’e 6 merupakan sampel pertama yang pernah diambil dari sisi jauh Bulan,” kata Dr. Sheng He, peneliti di Institut Penelitian Geologi Uranium Beijing

Para peneliti memetakan bagian-bagian tertentu dari sampel, yang sebagian besar terdiri dari butiran basal, menggunakan probe elektron untuk menentukan komposisinya.

Mereka mengukur variasi kecil dalam isotop timbal menggunakan probe ion untuk menentukan usia batuan, yaitu sekitar 2,8 miliar tahun.

Selanjutnya, mereka menggunakan beberapa teknik untuk memperkirakan suhu sampel pada berbagai tahap masa lalunya ketika masih berada jauh di dalam interior Bulan.

Langkah pertama adalah menganalisis komposisi mineral dan membandingkannya dengan simulasi komputer untuk memperkirakan seberapa panas batuan tersebut saat terbentuk.

Hasil ini kemudian dibandingkan dengan perkiraan serupa untuk batuan dari sisi dekat Bulan, dan ditemukan perbedaan suhu sekitar 100 derajat Celsius.

Pendekatan kedua adalah menelusuri lebih jauh sejarah sampel tersebut, dengan menyimpulkan dari komposisi kimianya seberapa panas “batuan induk”-nya pada masa lalu, lalu membandingkan hasilnya dengan perkiraan untuk sampel sisi dekat yang dikumpulkan oleh misi Apollo.

Mereka kembali menemukan perbedaan suhu sekitar 100 derajat Celsius.

Karena jumlah sampel yang dikembalikan terbatas, mereka memperkirakan suhu batuan induk dengan menggunakan data satelit dari lokasi pendaratan Chang’e di sisi jauh Bulan, lalu membandingkannya dengan data satelit setara dari sisi dekat. Hasilnya kembali menunjukkan perbedaan — kali ini sekitar 70 derajat Celsius.

Di Bulan, unsur-unsur penghasil panas seperti uranium, torium, dan kalium cenderung muncul bersama dengan fosfor dan unsur tanah jarang dalam material yang dikenal sebagai KREEP-rich (akronim dari simbol kimia kalium yaitu K, rare-earth elements atau unsur tanah jarang (REE), dan P untuk fosfor).

Teori utama tentang asal-usul Bulan menyatakan bahwa Bulan terbentuk dari puing-puing hasil tabrakan besar antara Bumi dan sebuah protoplanet seukuran Mars, dan pada awalnya seluruhnya atau sebagian besar terdiri dari batuan cair.

Magma ini kemudian memadat saat mendingin, tetapi unsur-unsur KREEP tidak cocok dengan kristal yang terbentuk, sehingga tetap berada di dalam magma untuk waktu yang lebih lama.Para ilmuwan awalnya memperkirakan bahwa material KREEP akan tersebar merata di seluruh Bulan. Namun, ternyata material ini justru menumpuk di bagian mantel sisi dekat.Distribusi unsur-unsur tersebut mungkin menjadi alasan mengapa sisi dekat Bulan lebih aktif secara vulkanik.

Meskipun suhu saat ini dari mantel sisi jauh dan sisi dekat Bulan tidak diketahui dari penelitian ini, ketidakseimbangan suhu antara kedua sisi kemungkinan akan bertahan untuk waktu yang sangat lama, karena Bulan mendingin sangat lambat sejak terbentuk akibat tumbukan dahsyat.

Namun, para ilmuwan saat ini sedang berupaya untuk mendapatkan jawaban yang pasti atas pertanyaan tersebut.