Sampel Batuan Misi Apollo 17 Ungkap Usia Asli Bulan, Berapa Tahun?

Sampel batuan Bulan yang dibawa oleh astronaut dalam misi Apollo 17 pada tahun 1970-an berhasil mengungkap usia asli satelit alami Bumi itu. Simak hasil penelitiannya.

Potongan batuan Bulan yang dikumpulkan oleh astronaut Apollo 17 pada tahun 1970-an telah mengungkap bahwa Bulan berusia 40 juta tahun lebih tua dari yang diyakini sebelumnya.

Setelah mendarat di Bulan pada 11 Desember 1972, astronaut NASA Eugene Cernan dan Harrison Schmitt mengumpulkan batuan dan debu dari permukaan Bulan. Analisis baru terhadap sampel tersebut mendeteksi kristal zirkon dan menetapkan usianya menjadi 4,46 miliar tahun. Perkiraan sebelumnya menyebutkan bahwa bulan, yang terbentuk akibat tabrakan besar di angkasa, berusia 4,425 miliar tahun.

Temuan ini dipublikasikan pada hari Senin di jurnal Geochemical Perspectives Letters.

"Kristal-kristal ini merupakan benda padat tertua yang terbentuk setelah tabrakan raksasa. Dan karena kita tahu berapa usia kristal-kristal ini, mereka berfungsi sebagai jangkar untuk kronologi Bulan," kata penulis studi senior Philipp Heck, Kurator Robert A. Pritzker untuk Meteorologi dan Studi Kutub di Field Museum of Natural History di Chicago, mengutip CNN, Senin (23/10).

Pembentukan awal tata surya adalah masa yang kacau, dengan benda-benda berbatu yang sering bertabrakan di luar angkasa. Menurut para peneliti, lebih dari 4 miliar tahun lalu, sebuah benda seukuran Mars menabrak Bumi, melontarkan bongkahan batu besar yang kemudian menjadi bulan.

Namun, para ilmuwan masih kesulitan untuk menentukan tanggal kejadian penting ini. Energi dari tumbukan benda seukuran Mars yang menghantam Bumi melelehkan batuan yang pada akhirnya membentuk permukaan Bulan.

"Ketika permukaannya cair seperti itu, kristal zirkon tidak bisa terbentuk dan bertahan. Jadi, kristal apa pun di permukaan Bulan pasti terbentuk setelah lautan magma Bulan mendingin," kata Heck, yang juga direktur senior Pusat Penelitian Integratif Negaunee di museum tersebut dan seorang profesor di departemen ilmu geofisika di Universitas Chicago.

"Jika tidak, benda-benda itu akan meleleh dan tanda tangan kimianya akan terhapus."

Penelitian sebelumnya oleh Bidong Zhang, asisten peneliti di departemen ilmu bumi, planet, dan antariksa di University of California, Los Angeles, menyarankan bahwa menentukan usia kristal di dalam debu Bulan dapat mengungkapkan usia bulan yang sebenarnya juga.=

Zhang dan Audrey Bouvier, profesor planetologi eksperimental di Universitas Bayreuth di Jerman, mendekati Heck dan rekan-rekannya untuk melihat kristal-kristal tersebut dalam skala nano dengan menggunakan teknik yang lebih maju untuk menentukan komposisi kimianya dan menentukan usia Bulan.

Penelitian ini menandai penggunaan pertama dari metode analitik penanggalan kristal dengan tomografi probe atom dan dilakukan dengan menggunakan instrumen di Northwestern University di Evanston, Illinois.

"Dalam tomografi pemeriksaan atom, kami mulai dengan mengasah sepotong sampel bulan menjadi ujung yang sangat tajam, menggunakan mikroskop berkas ion terfokus, hampir seperti rautan pensil yang sangat mewah," kata peneliti utama studi ini, Jennika Greer.

Pakaian Astronaut di Ruang Angkasa dari Masa ke Masa (Foto: CNNIndonesia/Asfahan Yahsyi)

Penjelasan bagian tertua dari bulan di halaman berikutnya...

Bagian Tertua dari Bulan

Ilustrasi. Sampel batuan yang dikumpulkan oleh astronaut misi Apollo 17 mengungkap usia Bulan yang sebenarnya. (Foto: AFP/YURI KADOBNOV)

"Kemudian, kami menggunakan laser UV untuk menguapkan atom dari permukaan ujung itu. Atom-atom bergerak melalui spektrometer massa, dan seberapa cepat mereka bergerak memberi tahu kita seberapa berat mereka, yang pada gilirannya memberi tahu kita terbuat dari apa."

Analisis menunjukkan berapa banyak atom uranium di dalam kristal zirkon yang mengalami peluruhan radioaktif. Unsur-unsur dapat berubah jika atom-atomnya mengandung konfigurasi proton dan neutron yang tidak stabil, menyebabkan beberapa di antaranya meluruh. Lewat cara melacak berapa lama proses ini berlangsung, para ilmuwan dapat menentukan usia suatu objek dengan membandingkan rasio uranium dan atom timbal.

"Penanggalan radiometrik bekerja seperti jam pasir," kata Heck. "Dalam jam pasir, pasir mengalir dari satu bola kaca ke bola kaca lainnya, dengan berlalunya waktu yang ditunjukkan oleh akumulasi pasir di bola kaca yang lebih rendah. Penanggalan radiometrik bekerja dengan cara yang sama dengan menghitung jumlah atom induk dan jumlah atom anak yang telah bertransformasi. Perjalanan waktu kemudian dapat dihitung karena laju transformasi diketahui."

Bagian tertua Bulan

Tim peneliti menggunakan isotop timbal dalam sampel debu Bulan untuk menentukan bahwa kristal-kristal tersebut berusia 4,46 miliar tahun. Hal ini mengindikasikan bahwa Bulan juga pasti berusia setua itu.

"Sungguh menakjubkan bisa mendapatkan bukti bahwa batu yang Anda pegang adalah bagian tertua dari Bulan yang kami temukan sejauh ini," kata Greer.

"Ini adalah jawaban atas begitu banyak pertanyaan tentang Bumi. Ketika Anda tahu berapa usia sesuatu, Anda bisa lebih memahami apa yang telah terjadi pada benda itu dalam sejarahnya."

Meskipun sampel bulan telah dikembalikan ke Bumi lebih dari 50 tahun yang lalu, dibutuhkan waktu untuk mengembangkan teknologi yang diperlukan untuk melakukan analisis kristal yang begitu rinci.

[Gambas:Photo CNN]

Ini menjadi alasan mengapa NASA menunggu untuk membuka segel beberapa sampel murni yang dikumpulkan selama era Apollo hingga beberapa tahun terakhir, sehingga memungkinkan untuk mendapatkan lebih banyak wawasan tentang satelit alami planet Bumi dengan menggunakan metode yang paling canggih.

"Bulan adalah mitra penting dalam sistem tata surya kita," kata Heck. "Bulan menstabilkan sumbu rotasi Bumi, itulah alasan mengapa ada 24 jam dalam sehari, itulah alasan mengapa kita mengalami pasang surut air laut. Tanpa Bulan, kehidupan di Bumi akan terlihat berbeda. Bulan adalah bagian dari sistem alam yang ingin kita pahami dengan lebih baik, dan penelitian kami memberikan potongan kecil dari teka-teki yang ada di dalam keseluruhan gambar tersebut."

[Gambas:Video CNN]