Simulasi komputer menemukan petunjuk tentang bagaimana bulan terbentuk

Bulan kemungkinan besar muncul dari tabrakan antara Bumi purba dan benda masif lainnya.

REPUBLIKA.CO.ID, LONDON – Bulan bisa saja terbentuk 4,5 miliar tahun lalu dari tabrakan besar antara Bumi purba dan benda masif lainnya. Teori ini dibuktikan dengan simulasi yang dilakukan oleh para astronom di Universitas Durham di Inggris.

Mereka menjalankan simulasi superkomputer di fasilitas komputasi performa tinggi DiRAC untuk menenggelamkan planet seukuran Mars yang disebut Theia melawan Bumi purba.

Simulasi mereka menghasilkan objek yang mengorbit yang berpotensi berevolusi menjadi objek seperti bulan. Ini bukan bukti konklusif tentang asal muasal bulan. Namun, simulasi ini merupakan tahap yang menjanjikan dalam memahami bagaimana bulan bisa terbentuk.

Hasilnya dipublikasikan di jurnal Pemberitahuan bulanan dari Royal Astronomical Society, sebagaimana dilaporkan PhysJumat (4/12).

Secara teoritis, bulan diyakini terbentuk dari tabrakan antara Bumi purba dan Theia, yang diyakini para ilmuwan sebagai planet kuno di tata surya kita seukuran Mars.

Para peneliti menjalankan simulasi selama empat hari untuk melacak materi dari Bumi awal dan Theia setelah tabrakan. Ilmuwan itu kemudian menjalankan simulasi lain setelah memutar Theia seperti bola biliar.

Tabrakan yang disimulasikan dengan Bumi awal menghasilkan hasil yang berbeda tergantung pada ukuran dan arah rotasi awal Theia. Di satu sisi tabrakan menghubungkan dua benda menjadi satu, sedangkan di sisi lain terjadi benturan merumput.

Yang penting, simulasi di mana tidak ada putaran yang ditambahkan ke Theia menghasilkan massa materi gravitasi sendiri sekitar 80 persen dari massa bulan, sementara objek serupa bulan lainnya dibuat ketika sejumlah kecil putaran ditambahkan.

Benjolan yang dihasilkan, yang mengendap di orbit sekitar Bumi setelah tabrakan, tumbuh dengan menyapu cakram puing yang mengelilingi planet kita. Gumpalan yang disimulasikan juga memiliki inti besi kecil, mirip dengan bulan, dengan lapisan luar material yang terbuat dari bumi dan teia awal.

Analisis terbaru dari rasio isotop oksigen dalam sampel bulan yang dikumpulkan oleh misi luar angkasa Apollo menunjukkan bahwa campuran material awal dan berdampak dari Bumi mungkin telah membentuk bulan.

Penulis utama studi, Sergio Ruiz-Bonilla, Ph.D. Para peneliti di Institut Kosmologi Komputasi Universitas Durham menjelaskan bahwa menambahkan jumlah belokan yang berbeda ke Theia dalam simulasi, atau kurangnya putaran, memberikan berbagai hasil yang berbeda untuk apa yang bisa terjadi ketika Bumi awal miliaran tahun yang lalu terkena benda besar.

“Sangat menarik bahwa beberapa simulasi kami menghasilkan gumpalan materi yang mengorbit yang relatif lebih kecil dari bulan, dengan piringan materi tambahan di sekitar bumi setelah tumbukan yang membantu mata air bertambah massa seiring waktu” dia menjelaskan.

Tim peneliti yang dipimpin Durham sekarang merencanakan simulasi lebih lanjut yang akan mengubah massa, kecepatan, dan kecepatan pemintalan target dan penabrak untuk melihat efek apa yang akan terjadi pada pembentukan bulan potensial.

Penulis bersama Dr. Vincent Eke dari Institut Kosmologi Komputasi Universitas Durham mengatakan para peneliti mendapat sejumlah hasil yang berbeda tergantung pada apakah simulasi tersebut memperkenalkan putaran ke Theia sebelum menghantam Bumi awal.

“Mungkin ada sejumlah peluang tabrakan yang belum dieksplorasi yang dapat membawa kita lebih dekat untuk memahami bagaimana bulan terbentuk,” kata Dr. Baik.