Penelitian terbaru menegaskan bahwa Theia, protoplanet yang diperkirakan bertabrakan dengan Bumi awal untuk membentuk Bulan, berasal dari Tata Surya bagian dalam – lebih dekat ke Matahari dibandingkan planet kita. Penemuan ini, yang dipublikasikan di Science minggu ini, menyelesaikan perdebatan lama tentang asal usul Theia, dengan menggunakan presisi yang belum pernah ada sebelumnya dalam mengukur isotop besi dalam sampel bulan, batuan bumi, dan meteorit.
Misteri Asal Usul Theia
Selama beberapa dekade, para ilmuwan memperdebatkan dari mana asal Theia. Teori yang berlaku menyatakan adanya dampak besar antara Bumi awal dan Theia, dengan puing-puing yang menyatu membentuk Bulan. Namun, penentuan tempat kelahiran Theia yang sebenarnya masih sulit dipahami. Studi baru menyelesaikan masalah ini dengan menganalisis rasio isotop besi, kromium, molibdenum, dan zirkonium pada batuan Bumi dan Bulan.
Sidik Jari Isotop Mengungkap Asal Usul Tata Surya Bagian Dalam
Kuncinya terletak pada distribusi isotop yang tidak merata di awal Tata Surya. Unsur-unsur yang lebih dekat ke Matahari memiliki rasio isotop yang berbeda dibandingkan unsur-unsur yang lebih jauh. Dengan menganalisis secara cermat rasio-rasio ini dalam sampel terestrial dan bulan—termasuk batuan yang dibawa kembali oleh misi Apollo—para peneliti merekonstruksi skenario yang masuk akal untuk pembentukan Theia.
“Komposisi suatu tubuh seperti catatan sejarah dari mana asalnya,” jelas Dr. Thorsten Kleine dari Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung. “Rasio isotop bertindak seperti sidik jari, mengungkap unsur-unsur penyusun sebuah planet.”
Formasi Inti dan Komposisi Mantel Memberikan Petunjuk
Studi ini juga memanfaatkan pemahaman tentang struktur internal awal Bumi. Ketika inti besi bumi terbentuk, unsur-unsur tertentu seperti besi dan molibdenum tenggelam ke dalamnya, sementara unsur-unsur lain tetap berada di dalam mantel. Artinya, besi apa pun yang ditemukan di mantel bumi saat ini pasti berasal setelah pembentukan inti—kemungkinan besar dihasilkan oleh Theia. Unsur yang tidak tenggelam, seperti zirkonium, melestarikan seluruh sejarah pembentukan bumi.
Implikasi terhadap Model Pembentukan Planet
Tim peneliti menjalankan simulasi rekayasa balik, menguji berbagai komposisi dan ukuran Theia terhadap data isotop yang diamati. Skenario yang paling masuk akal: Bumi dan Theia terbentuk di bagian dalam Tata Surya, kemungkinan besar bertetangga. Meskipun beberapa kelas meteorit dapat menjelaskan komposisi Bumi, bahan penyusun Theia tampaknya mencakup material yang sebelumnya tidak diketahui yang berasal dari dekat Matahari.
“Perhitungan menunjukkan bahwa Theia berasal lebih dekat ke Matahari dibandingkan planet kita,” kata Dr. Timo Hopp, penulis utama studi tersebut. “Ini menyiratkan bahwa Bumi dan Theia kemungkinan besar bertetangga di awal Tata Surya.”
Temuan ini menantang model pembentukan planet yang ada, dan menunjukkan bahwa komposisi unik Theia mungkin memerlukan penilaian ulang distribusi material di bagian dalam Tata Surya. Sifat sebenarnya dari “bahan yang tidak diketahui” ini masih menjadi pertanyaan kunci untuk penelitian di masa depan.
Hasilnya mengkonfirmasi bahwa Bumi dan Theia kemungkinan besar terbentuk di wilayah yang sama di Tata Surya, sehingga memberikan gambaran yang lebih jelas tentang periode kacau ketika planet-planet bertabrakan dan menyatu membentuk benda langit yang kita kenal sekarang.
