Kawah Segar di Laut Badai. Kredit: NASA/GSFC/Universitas Negeri Arizona
Sampel bulan yang dikembalikan oleh misi bulan Tiongkok pada tahun 2020 mengandung mineral yang memberikan petunjuk tentang asal usulnya.
Bulan di bumi tampak seperti keju Swiss dari benda langit yang menabrak permukaannya, membentuk kawah tumbukan. Namun bukan hanya kawahnya saja yang tertinggal; Tekanan dan suhu yang kuat dari tumbukan tersebut juga berdampak pada batuan dan debu yang menutupi permukaan bulan, yang dikenal sebagai regolith, sehingga mengubah komposisi dan struktur mineralnya. Menganalisis mineral yang dihasilkan memberikan petunjuk kepada peneliti modern tentang masa lalu bulan.
Analisis Sampel Bulan Chang'e-5
Chang'e-5 milik Tiongkok, merupakan misi pengembalian sampel bulan pertama sejak Luna 24 milik Uni Soviet pada tahun 1976, mengirimkan 1,73 kilogram regolit dari Oceanus Procellarum, sebuah pesawat yang diberi nama karena ukurannya yang besar. Sampel tersebut mendarat dengan Chang'e-5 (CE-5) pada akhir tahun 2020 dan mencakup mineral baru, Changesite-(Y), serta kombinasi mineral silika yang membingungkan.
Dalam Materi dan Radiasi pada Tingkat Ekstrem, Dalam jurnal AIP Publishing, peneliti dari Chinese Academy of Sciences membandingkan komposisi material CE-5 dengan sampel regolit bulan dan Mars lainnya. Mereka memeriksa potensi penyebab dan asal usul susunan unik sampel bulan.
Dampak Metamorfisme dan Mineral Bulan
Asteroid dan komet bertabrakan dengan Bulan dengan kecepatan ekstrim, menyebabkan metamorfisme guncangan pada batuan Bulan. Perubahan suhu dan tekanan ini terjadi dengan cepat dan memiliki ciri khas, antara lain pembentukan polimorf silika seperti stishovite dan seifertite, yang secara kimia identik dengan kuarsa tetapi memiliki struktur kristal yang berbeda.
“Meskipun permukaan bulan ditutupi puluhan ribu kawah tumbukan, mineral bertekanan tinggi jarang ditemukan dalam sampel bulan,” kata penulis Wei Du. “Salah satu penjelasan yang mungkin untuk hal ini adalah sebagian besar mineral bertekanan tinggi tidak stabil pada suhu tinggi. Oleh karena itu, benda yang terbentuk akibat tumbukan dapat mengalami proses kerusakan.”
Namun, fragmen silika dalam sampel CE-5 mengandung stishovite dan seifertite, mineral yang secara teoritis hanya hidup berdampingan pada tekanan yang jauh lebih tinggi daripada yang dialami sampel.
Para penulis menentukan bahwa seifertit ada sebagai fase perantara stishovite dan polimorf silika ketiga, α-kristobalit, juga terdapat dalam sampel.
“Dengan kata lain, seifertit dapat terbentuk dari α-kristobalit selama proses kompresi, dan beberapa sampel berubah menjadi stishovite selama proses kenaikan suhu berikutnya,” kata Du.
Signifikansi Temuan Chang'e-5
Misi ini juga mengembalikan mineral bulan baru, Changesite-(Y), mineral fosfat yang bercirikan kristal kolumnar transparan dan tidak berwarna.
Para peneliti memperkirakan tekanan puncak (11-40 GPa) dan durasi dampak (0,1-1,0 detik) dari dampak yang membentuk sampel. Menggabungkan informasi tersebut dengan model gelombang kejut, mereka memperkirakan kawah yang dihasilkan memiliki lebar antara 3 dan 32 kilometer, tergantung pada sudut tumbukan.
Pengamatan jarak jauh menunjukkan bahwa ejecta jauh pada regolit CE-5 sebagian besar berasal dari empat kawah tumbukan, dan kawah Aristarchus adalah yang termuda di antara empat kawah jauh. Karena seifertite dan stishovite mudah terganggu oleh metamorfisme termal, mereka menyimpulkan bahwa pecahan silika kemungkinan besar berasal dari tumbukan yang membentuk kawah Aristarchus.
Misi pengembalian sampel ini menunjukkan kekuatan analisis modern dan bagaimana hal itu dapat membantu mengungkap sejarah benda langit.
Referensi: “Mineral bertekanan tinggi dan situs perubahan mineral bulan baru-(Y) di regolit Chang'e-5” oleh Jing Yang dan Wei Du, 6 Februari 2024, Materi dan Radiasi pada Tingkat Ekstrem.
DOI: 10.1063/5.0148784
NewsRoom.id
