Bulan Memiliki Atmosfer Tebal Miliaran Tahun Lalu, Studi NASA

3,5 miliar tahun yang lalu, Bulan adalah sebuah dunia vulkanik dengan letusan intens gunung berapi yang memuntahkan molekul gas ke atmosfer.

Ilustrasi Bulan 3,5 miliar tahun yang lalu dengan aktivitas vulkanik yang membentuk atmosfer.
NASA/MSFC

Dalam rentang waktu sekitar 4,1 sampai 3,8 miliar tahun yang lalu, hanya beberapa ratus juta tahun setelah Bumi dan Bulan terbentuk, kedua benda langit ini dibombardir oleh asteroid dan batuan angkasa lainnya. Dalam periode waktu astronomi, era ini disebut Late Heavy Bombardment. Tak lama berselang, Bulan menjadi sebuah dunia dengan aktivitas pergerakan lempeng tektonik dan letusan gunung berapi aktif, beberapa di antaranya memuntahkan lahar yang mengalir sejauh ratusan mil, yang dapat diprediksi dari kumpulan basal vulkanik di kawah lunar yang diberi nama mare basalt.

Bahkan menurut studi terbaru, periode aktivitas vulkanik telah melepaskan molekul gas dalam jumlah yang cukup besar untuk membentuk atmosfer Bulan.

Ilmuwan Debra H. Needham dari Pusat Penerbangan Antariksa Marshall NASA bersama staf ilmuwan senior David A. Kring dari Lunar and Planetary Institute (LPI), mempelajari sampel batuan Bulan yang dikumpulkan selama program Apollo. Mereka mengklaim dua periode intens aktivitas vulkanik yang secara khusus terjadi antara 3,8 hingga 3,5 miliar tahun yang lalu, telah membentuk atmosfer yang relatif tebal meskipun sekarang Bulan hampir tidak memiliki atmosfer. Makalah yang melaporkan hasil studi telah dipublikasikan di Earth and Planetary Science Letters.

"Studi ini telah mengubah cara pandang kita terhadap Bulan secara dramatis, dari sekadar objek berbatu hampa udara ke sebuah dunia yang pernah dikelilingi atmosfer global yang lebih tebal daripada atmosfer Mars sekarang," ungkap Kring dalam siaran pers.

Bumi dan Bulan merupakan dua tempat yang sangat berbeda 3,5 miliar tahun lalu. Bulan terletak tiga kali lebih dekat daripada sekarang, jika seseorang dapat menatap langit dari permukaan Bumi saat itu, maka Bulan akan tampak tiga kali lebih besar. Gaya pasang surut gravitasi yang kuat saat keduanya begitu dekat, memicu aktivitas vulkanik dan geologi di permukaan Bulan.

Ilustrasi Bulan saat periode late heavy bombardment (atas) dan hari ini (bawah).
Timwether/Wikimedia

Untuk mengukur jumlah molekul gas yang dilepaskan selama periode vulkanisme intens, Needham dan Kring menganalisis komposisi sampel batuan yang diambil dari deposit mare basalt di cekungan Serenitatis dan Imbrium oleh para astronot Apollo 15 dan 17. Sampel yang sama memungkinkan para ilmuwan untuk menghitung usia aliran lahar utama di dalam cekungan: 3,8 miliar tahun yang lalu untuk Serenitatis dan 3,5 miliar untuk Imbrium.

Mare basalt juga menyediakan petunjuk tentang komposisi material yang dimuntahkan melalui kepulan vulkanik. Letusan membawa karbon monoksida, oksigen, hidrogen, sulfur, dan molekul gas volatil lainnya. Kepulan vulkanik melepaskan material yang dapat menyelimuti Bulan dengan atmosfer 1,5 kali lipat lebih tebal daripada atmosfer Mars, atau setara dengan 1,5% atmosfer Bumi.

"Jumlah total H2O yang dilepaskan untuk membentuk mare basalt hampir dua kali volume air di Danau Tahoe," jelas Needham. "Meskipun sebagian besar uap menghilang ke luar angkasa, mungkin banyak pula yang berhasil mencapai kutub Bulan. Berarti beberapa volatil di kutub Bulan yang kita temukan mungkin berasal dari interior Bulan."

Hasil studi membawa implikasi yang cukup signifikan, karena Bumi bersama satu-satunya satelit alami, berbagi sejumlah besar materi selama proses pembentukan. Bulan digagas sebagai bongkahan Bumi yang hancur berantakan dan terbentuk dari akumulasi puing-puing. Material geologis di Bulan sebagian besar tidak terganggu oleh erosi selama miliaran tahun, dan menyediakan informasi seperti apa kondisi Bumi di masa lalu, bahkan mungkin memberikan petunjuk tentang asal mula kehidupan.

Peta lava basaltik yang memancarkan gas di sisi dekat Bulan.
Debra Needham

Kelimpahan unsur volatil yang tinggi, atau unsur kimiawi dan molekul yang memiliki titik didih relatif rendah, seperti air, karbon dioksida dan hidrogen di kawah mare basalt, juga memberikan implikasi signifikan untuk eksplorasi dan konstruksi koloni masa depan di Bulan. Material vulkanik kaya dengan sumber daya yang dapat digunakan untuk memproduksi air dan bahan bakar guna mendukung pos terdepan Bulan. Lokasi di dekat endapan mare basalt kemungkinan akan dipelajari sebagai lokasi basis misi di Bulan.

Dari kesemuanya ini, studi menunjukkan begitu banyaknya hal yang harus kita pelajari. Benda langit terdekat dari jangkauan kita, satu-satunya dunia di luar Bumi yang telah dikunjungi oleh manusia, ternyata pernah diselimuti atmosfer tanpa ada yang menyadari sebelumnya.

Ditulis oleh: Jay Bennett, www.popularmechanics.com

Sumber: The Moon Had a Thick Atmosphere Billions of Years Ago, NASA Study Finds

#terimakasihgoogle