Sulit untuk melihat bulan purnama, sangat berbeda dari objek lain di langit malam, dan tidak heran bagaimana itu terbentuk. Para ilmuwan telah mengusulkan beberapa mekanisme berbeda untuk menjelaskan pembentukan bulan — bahwa itu berasal dari material yang terlempar dari Bumi karena gaya sentrifugal, yang sudah terbentuk ketika ditangkap oleh gravitasi Bumi dan bahwa Bumi dan bulan terbentuk bersama selama kelahiran Tata Surya.
Namun, mulai tahun 1970-an, para ahli mulai mencurigai kisah penciptaan yang agak lebih dramatis: bahwa bulan terbentuk sebagai akibat dari tabrakan besar-besaran antara protoplanet seukuran Mars dan Bumi muda, sekitar 4, 5 miliar tahun yang lalu. Dalam teori ini, kira-kira 30 juta tahun setelah Tata Surya mulai terbentuk, protoplanet yang lebih kecil (sering disebut Theia) akan menabrak bumi dengan kecepatan hampir 10.000 mil per jam, menghasilkan ledakan yang sangat besar. Sebagian besar elemen Theia yang lebih padat, seperti besinya, akan tenggelam ke dalam inti Bumi, sedangkan material mantel yang lebih ringan dari Bumi dan Theia akan diuapkan dan dikeluarkan ke orbit, segera menyatu dengan apa yang sekarang kita kenal sebagai bulan, di tempat. oleh gravitasi Bumi.
Kami telah menemukan beberapa bukti tidak langsung untuk ide ini: batuan bulan yang dikumpulkan oleh Apollo menunjukkan rasio isotop oksigen yang serupa dengan yang ada di bumi, dan gerakan dan rotasi bulan menunjukkan bahwa ia memiliki inti besi yang luar biasa kecil, dibandingkan dengan benda lain di Tata Surya. Kami bahkan telah mengamati sabuk debu dan gas di sekitar bintang yang jauh yang kemungkinan terbentuk dalam tabrakan serupa antara benda berbatu.
Sekarang, para ilmuwan dari Universitas Washington di St. Louis dan di tempat lain, melaporkan hari ini di Nature, telah menemukan jenis bukti yang sama sekali baru untuk teori pembentukan bulan ini. Para peneliti meneliti dengan cermat 20 sampel batuan bulan yang berbeda yang dikumpulkan dari lokasi yang jauh di bulan selama misi Apollo dan menemukan bukti fisik langsung pertama dari jenis peristiwa penguapan besar-besaran yang akan menyertai dampak hipotesis.
Gambar cahaya bulan yang dipolarisasi silang terpolarisasi silang, di mana para ilmuwan menemukan kelebihan isotop seng yang lebih berat. (Gambar oleh J. Day) Dalam meneliti batu bulan, ahli geokimia menemukan tanda tangan molekul penguapan dalam jenis isotop seng yang tertanam dalam sampel. Secara khusus, mereka mendeteksi sedikit ketidakberesan dalam jumlah isotop seng yang lebih berat, dibandingkan dengan yang lebih ringan.
Satu-satunya penjelasan yang realistis untuk jenis distribusi ini, kata mereka, adalah peristiwa penguapan. Jika Theia bertabrakan dengan Bumi miliaran tahun yang lalu, isotop seng dalam awan penguapan yang dihasilkan akan terkondensasi ke dalam bulan yang terbentuk dengan cepat dengan cara yang sangat khusus.
"Ketika sebuah batu meleleh dan kemudian diuapkan, isotop cahaya memasuki fase uap lebih cepat dari isotop berat, " kata ahli geokimia Universitas Washington, Frédéric Moynier, penulis utama makalah ini. “Anda berakhir dengan uap yang diperkaya dalam isotop ringan dan residu padat yang diperkaya dalam isotop yang lebih berat. Jika Anda kehilangan uapnya, residu akan diperkaya dalam isotop berat dibandingkan dengan bahan awal. "
Dengan kata lain, uap yang akan keluar ke ruang angkasa akan kaya secara tidak proporsional dalam isotop seng ringan, dan batu yang ditinggalkan akan memiliki kelebihan yang berat. Itulah tepatnya yang ditemukan tim di batu bulan yang mereka periksa. Untuk memperkuat penelitian, mereka juga melihat batuan dari Mars dan Bumi, membandingkan distribusi isotop di setiap sampel — dan kelebihan isotop berat di batuan bulan adalah sepuluh kali lebih besar daripada yang lain.
Tentu saja, penelitian ini bukan bukti definitif bahwa bulan terbentuk dari tabrakan, tetapi tidak seperti dengan bukti sebelumnya, sulit untuk menghasilkan teori alternatif yang akan menjelaskan tanda tangan yang ditemukan di bebatuan. Kita tidak bisa kembali 4, 5 miliar tahun untuk mengetahui dengan pasti, tetapi kita lebih dekat dari sebelumnya untuk mengetahui bagaimana planet kita berakhir dengan bulannya.
