Bagaimana Hipotesis Berdampak Besar Menjelaskan Kekurangan Besi di Bulan?

Sejak orang mengamati langit malam, mereka mencoba menjelaskan dari mana asalnya langit. Zaman ketika penjelasan ditemukan dalam cerita dewa dan dewi adalah di masa lalu, dan sekarang jawabannya dicari melalui teori dan pengukuran. Salah satu teori tentang bagaimana bulan terbentuk adalah bahwa sebuah planetesimal seukuran Mars menabrak Bumi dan memutar bongkahan material yang kemudian menjadi bulan. Kurangnya zat besi di bulan adalah salah satu bukti yang mendukung hipotesis dampak besar.

Tata surya terbentuk sekitar 5 miliar tahun yang lalu, yang berarti tidak ada cara untuk mengamatinya. Sebaliknya, para ilmuwan membentuk ide yang berbeda -- hipotesis -- tentang bagaimana hal itu mungkin terjadi, kemudian membuat pengukuran yang akan mendukung atau membantah hipotesis tersebut. Meskipun banyak detail yang masih diperdebatkan, garis besar umum prosesnya sudah dipahami dengan baik. Awan besar atom -- kebanyakan atom hidrogen -- runtuh saat mereka saling tarik menarik dengan gaya gravitasi. Ketika atom hidrogen cukup menekan bersama-sama di tengah, matahari mulai menciptakan energi fusi. Energi dari matahari mendorong atom-atom yang tersisa menjauh dari pusat pada saat yang sama ketika gravitasi menarik mereka ke pusat. Keseimbangan gaya berarti bahwa atom yang lebih berat cenderung untuk tetap lebih dekat ke pusat sementara atom yang lebih ringan didorong lebih jauh.

Pada saat yang sama ketika matahari mendorong dan menarik atom, atom juga saling menarik. Atom-atom tetangga menggumpal menjadi potongan-potongan kecil, yang mengelompok menjadi gumpalan yang lebih besar dan seterusnya sampai mereka kurang lebih adalah planet yang Anda kenal sekarang. Planet-planet yang paling dekat dengan matahari terbentuk dari atom-atom yang lebih berat di sekitarnya, sedangkan planet-planet yang jauh sebagian besar terbentuk dari atom-atom yang lebih ringan. Di dalam setiap planet, gravitasi masih bekerja, membawa material yang lebih padat ke pusat, meninggalkan material yang lebih ringan di luar. Di Bumi, ini berarti bahwa unsur-unsur terberat, seperti uranium dan besi, turun ke inti, sementara molekul yang lebih ringan berakhir paling jauh dari pusat.

Pada awal 1970-an para ilmuwan mengajukan hipotesis dampak besar atau dampak raksasa. Hipotesis menyatakan bahwa benda planet seukuran Mars menghantam Bumi secara sekilas. Tabrakan itu menjatuhkan bongkahan-bongkahan lepas dari permukaan bumi, dan bongkahan-bongkahan itu akhirnya saling tarik menarik ke bulan. Tabrakan itu memiringkan Bumi, sehingga Bumi berputar pada sudut 23,5 derajat relatif terhadap orbitnya -- menyebabkan variasi musiman di Bumi.

Ketika planetesimal menghantam Bumi, unsur-unsur berat - seperti besi - telah mengendap lebih dalam ke planet ini. Jadi tabrakan itu memecahkan bongkahan-bongkahan Bumi, tetapi ini adalah bongkahan-bongkahan kerak bumi, yang penuh dengan elemen dan molekul yang lebih ringan. Inti besi dari planetesimal bergabung dengan inti bumi, sehingga hanya mineral dan elemen yang lebih ringan yang hanyut. Itu menjelaskan tidak hanya kekurangan zat besi di bulan tetapi juga mengapa bulan kurang padat daripada Bumi. Bukti itu, bersama dengan putaran Bumi dan beberapa pengamatan lainnya, telah membuat sebagian besar ilmuwan untuk mendukung gagasan bahwa bulan adalah hasil tumbukan antara Bumi dan planet lain tubuh.