Sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu ada kejadian besar yang menimpa Bumi. Bagaimana tidak, ada sebuah benda besar menghantam planet yang muda kala itu.
Dampak tabrakan ini begitu dahsyat, hingga serpihan-serpihannya terlempar ke luar angkasa. Serpihan ini kemudian menyatu menjadi Bulan yang kini berfungsi sebagai satelit alami Bumi.
Usai mengetahui kenyataan ini, ilmuwan penasaran dengan objek yang dijuluki Theia itu. Mereka penasaran tentang seberapa besar ukuran objek ini, terbuat dari apa, dan dari mana asalnya.
Sayangnya pertanyaan-pertanyaan ini sulit dijawab, karena Theia hancur total dalam tabrakan tersebut. Namun, ada oleh-oleh menarik yang dibawa kembali oleh misi Apollo.
Para astronaut membawa batuan Bulan yang kemudian diteliti. Hasil penelitian ini memberikan jawaban tentang material pembentuk Theia dan dari mana asalnya.
Ilmuwan di Institut Max Planck untuk Penelitian Tata Surya dan penulis utama studi ini, Timo Hopp menyebut Bumi dan Theia kemungkinan besar bertetangga. Sebagian besar unsur pembentuk Bumi dan Theia juga diperkirakan berasal dari tata surya bagian dalam.
"Skenario yang paling meyakinkan adalah bahwa sebagian besar unsur pembentuk Bumi dan Theia berasal dari tata surya bagian dalam," tutur Hopp dikutip dari laman Universitas Chicago (UChicago).
Tabrakan Bumi-Theia
Di zaman penelitian yang kian canggih, para ilmuwan bisa menguraikan kisah terbentuknya setiap benda langit, baik itu Bumi, Bulan, meteor, atau bintang. Bahasa yang digunakan untuk menuliskan kisah tersebut adalah isotop.
Isotop adalah jenis atom dari unsur yang sama tetapi memiliki jumlah neutron yang berbeda di dalam inti atomnya, sehingga berat atomnya bisa berbeda. Isotop bisa terbentuk di dalam bintang.
Namun, ketika unsur tersebut dikeluarkan oleh bintang, isotop tidak pernah sepenuhnya tercampur di dalam tata surya. Akibatnya, berbagai wilayah di tata surya memiliki proporsi isotop yang berbeda.
"Kini (isotop) berfungsi sebagai sidik jari untuk melacak asal-usul meteorit dan benda langit lainnya," kata Nicolas Dauphas peneliti dari Universitas Hong Kong.
Selama bertahun-tahun, para ilmuwan telah mempertanyakan tabrakan Theia-Bumi. Pertanyaan yang timbul berkaitan dengan apakah bulan terbentuk sepenuhnya dari Theia, atau sebagian besar dari material yang terlempar dari mantel Bumi? Atau apakah batuan-batuan ini bercampur tak terpisahkan selama tabrakan?
Untuk menjawab pertanyaan ini, para ilmuwan mencoba memisahkan isotop. Isotop memiliki variasi yang banyak namun bobotnya hanya beberapa neutron, sedangkan sampel Bulan yang dimiliki sangat kecil dan berharga.
Oleh karena itu, mengukur rasio isotop secara tepat wajib dilakukan. Tim tersebut menganalisis batuan terestrial, enam sampel Bulan, dan sampel meteorit yang berasal dari berbagai wilayah tata surya tempat Theia mungkin terbentuk.
Mereka melakukan pengukuran presisi terhadap zat besi dalam sampel dan menggabungkannya dengan rasio isotop kromium, kalsium, titanium, molibdenum, dan zirkonium yang diukur sebelumnya.
Setelahnya, para ilmuwan menganalisis terkait bagaimana logam-logam tersebut punya perilaku yang berbeda dalam proses pembentukan planet. Misalnya, besi dan molibdenum Bumi purba kemungkinan besar membentuk inti besi planet sebelum bertabrakan dengan Theia.
Artinya, sebagian besar besi yang ditemukan pada kerak dan mantel Bumi saat ini, kemungkinan besar berasal dari Theia.