Sampel Chang'e-6 ungkap rahasia tumbukan asteroid di sistem bumi-bulan

Studi tersebut dilakukan oleh peneliti dari Institut Geologi dan Geofisika Akademi Ilmu Pengetahuan China (Institute of Geology and Geophysics of the Chinese Academy of Sciences/IGGCAS) dan telah dipublikasikan baru-baru ini dalam Journal of Geophysical Research: Planets.

Bagi para ilmuwan, Bulan merekam sejarah tumbukan asteroid di tata surya selama 4 miliar tahun terakhir.

Tim peneliti mengisolasi 40 pecahan batuan (clast) dari tumbukan yang mengandung partikel logam kecil dari tanah sisi jauh Bulan, yang berfungsi sebagai "kapsul waktu" karena menyimpan rekaman tumbukan purba.

Berdasarkan komposisi mineral yang berkaitan dengan logam-logam tersebut, tim peneliti mengelompokkannya ke dalam dua kelompok berbeda.

Material yang tersimpan dalam puing basaltik merepresentasikan fragmen asteroid yang terakumulasi selama 2,8 miliar tahun terakhir setelah erupsi basaltik, sedangkan material yang berasal dari anortosit dataran tinggi Bulan yang lebih tua dan terlontar dari wilayah lain merekam peristiwa tumbukan yang terjadi sekitar 4,3 miliar tahun lalu.

Analisis tersebut mengungkap perbedaan mencolok pada jenis benda penumbuk dari masa ke masa.

Sebanyak 13 clast purba menunjukkan partikel logam yang terutama berasal dari kondrit biasa dan meteorit besi dari Tata Surya bagian dalam, sementara logam asteroid berkarbon menyumbang kurang dari 8 persen.

Namun, pada 27 clast yang lebih muda, proporsi logam yang berasal dari asteroid berkarbon meningkat menjadi sekitar 26 persen. Hal ini menunjukkan bahwa kontribusi asteroid berkarbon meningkat signifikan antara 4,3 miliar hingga 2,8 miliar tahun lalu.

Temuan ini memiliki implikasi besar bagi pemahaman manusia tentang bagaimana air tiba di Tata Surya bagian dalam.

Meski asteroid berkarbon kaya akan air dan materi organik, serta diyakini menjadi salah satu sumber utama air purba Bumi, studi tersebut menunjukkan bahwa sejarah tumbukannya ditandai oleh adanya "keterlambatan" atau jeda waktu.

Mengingat asteroid kaya air ini muncul lebih belakangan, yakni ketika intensitas tumbukan di Tata Surya telah menurun secara signifikan, total volume air dan zat volatil yang dapat dibawanya ke sistem Bumi-Bulan kemungkinan lebih terbatas dibandingkan perkiraan sebelumnya.

Tim peneliti mengaitkan perubahan ini dengan tiga kemungkinan mekanisme, yakni migrasi planet-planet raksasa yang menghamburkan asteroid berkarbon ke arah dalam, efek Yarkovsky yang memicu pergeseran orbit secara bertahap, atau pecahnya benda-benda besar berkarbon akibat tabrakan hingga menghasilkan ladang puing yang sangat luas.

"Bulan berfungsi sebagai arsip murni sejarah tumbukan sistem Bumi-Bulan," kata Lin Yangting, seorang peneliti IGGCAS.

Dia menambahkan bahwa dengan mengambil sampel dari berbagai masa di wilayah-wilayah Bulan yang memiliki usia geologis berbeda, para ilmuwan dapat menyempurnakan pola evolusi jenis asteroid, yang pada akhirnya akan memperdalam pemahaman manusia mengenai sejarah tumbukan di tata surya bagian dalam serta menyediakan parameter penting bagi dinamika evolusi orbit benda langit.