Sebuah penelitian mengungkapkan, sisa-sisa protoplanet yang menabrak Bumi dan menciptakan Bulan, kemungkinan masih bersembunyi jauh di dalam mantel Bumi.
Studi para ilmuwan menunjukkan bahwa tumbukan ini, yang menghantam Bumi yang baru terbentuk 4,5 miliar tahun yang lalu, masih ada di mantel Bumi sebagai dua 'gumpalan' misterius yang telah lama membingungkan para ahli geosains.
Gumpalan-gumpalan tersebut, dikenal sebagai large low-shear-velocity provinces (LLVP), adalah tempat gelombang seismik bergerak lebih lambat dibandingkan bagian mantel lainnya, sehingga menunjukkan adanya perbedaan suhu, komposisi, atau keduanya.
Bersama-sama, gumpalan-gumpalan tersebut membentuk sekitar 4% dari mantel, yang satu berada di bawah Afrika dan yang lainnya berada di bawah Samudera Pasifik.
"Dampak pembentukan Bulan, kemungkinan menjadi penjelasan yang sangat mungkin mengenai asal usul kedua gumpalan tersebut," kata penulis pertama studi Qian Yuan, ahli geofisika di California Institute of Technology seperti dikutip dari Live Science.
Dalam studi baru yang diterbitkan 1 November 2023 di jurnal Nature Climate Change, Yuan berkolaborasi dengan ilmuwan planet untuk melakukan simulasi dampak pembentukan Bulan, dampaknya terhadap mantel Bumi, dan bagaimana sisa-sisa benda yang terkena dampak bersirkulasi di dalam mantel selama 4,5 miliar tahun ke depan.
Mereka pertama kali menemukan bahwa tumbukan Bumi dengan benda seukuran Mars, ukuran tumbukan yang diterima, tidak akan melelehkan seluruh mantel, melainkan hanya separuh bagian atasnya.
"Lapisan bawah yang padat akan menutupi lebih dari 10% mantel tumbukan. Bongkahan tumbukan ini, dalam hal massa dan volume, sangat sebanding dengan dua gumpalan mantel yang kita lihat saat ini di Bumi," jelas Yuan.
Pemodelan sirkulasi mantel menunjukkan bahwa tumbukan tersebut secara bertahap dapat menyatu dengan mantel Bumi. Karena kepadatannya sekitar 2,5% dibandingkan mantel, menurut model, ia akan tenggelam dan memadat, lalu akhirnya menjadi stabil di bagian bawah mantel tetapi tidak menyatu dengan inti Bumi.
Hal ini juga sesuai dengan apa yang terlihat pada gumpalan mantel saat ini, yang berada pada kedalaman lebih dari 2.000 km dan sekitar 3% lebih padat dibandingkan lingkungan sekitarnya.
"Karena kepadatannya lebih tinggi, ia akan memungkinkannya untuk tetap berada di atas batas inti-mantel Bumi selama 4,5 miliar tahun," kata Yuan.
Berisi awal sejarah Bumi
Studi terbaru lainnya juga menunjukkan kemungkinan bahwa dampak raksasa dapat menjelaskan LLVP, meskipun penelitian tersebut tidak secara khusus menyebutkan dampak pembentukan Bulan.
Penelitian tersebut, yang diterbitkan Oktober lalu di jurnal PNAS, juga memodelkan sirkulasi mantel dan menemukan bahwa logam mulia yang dibawa ke Bumi akibat dampak di masa lalu dapat tetap berada di LLVP saat ini.
"Ada kemungkinan bahwa LLVP berisi materi dari berbagai dampak yang terjadi pada awal sejarah Bumi," tulis Yuan dan rekan-rekannya dalam studi mereka.
"Gumpalan mantel itu penting, karena batasnya berkorelasi dengan bulu mantel, di mana magmanya lebih panas dibandingkan wilayah sekitarnya. Bulu mantel, pada gilirannya, berkorelasi dengan titik panas vulkanisme, termasuk letusan pembawa berlian yang disebut kimberlit," kata Yuan.
Aktivitas vulkanik memberikan satu-satunya gambaran sekilas tentang geokimia gumpalan mantel, karena batuan vulkanik yang disebut basal yang meletus di area tersebut mungkin menyimpan jejak magma dari gumpalan tersebut.
Sebagian besar tumbukan pembentuk Bulan membentuk satelit alami Bumi. Jadi, membandingkan batuan ini dengan batuan Bulan dapat mengungkap apakah keduanya berasal dari sumber yang sama.
Tapi untuk itu, para peneliti memerlukan sampel dari bagian dalam Bulan, sesuatu yang mungkin bisa dilakukan dengan rencana misi berawak Artemis ke Bulan.
"Misi ke Bulan di masa depan dapat menguji hipotesis tersebut," kata Yuan.
Simak Video "Video: Intip Fasilitas Latihan Eksplorasi Bulan Terbaru di Jerman"
(rns/rns)