Permukaan Bulan, Pabrik Kimia Pembentuk Air

Ketika angin Matahari menghujani permukaan Bulan dengan kecepatan 450 km/detik, partikel-partikel bermuatan tersebut justru memberkaya bahan penghasil air di Bulan.

Angin matahari yang menghujani Bulan. Kredit: NASA
Angin matahari yang menghujani Bulan. Kredit: NASA

Hal ini terungkap dari simulasi angin Matahari yang menghujani permukaan Bulan. Saat matahari menghantarkan proton ke Bulan, partikel-partikel tersebut berinteraksi dengan elektron di permukaan Bulan. Hasilnya adalah atom hidrogen (H). Atom ini kemudian bermugrasi di seluruh permukaan Bulan dan menempel pada oksigen (O) yang terikat pada silika (SiO2) dan molekul pembawa oksigen lainnya di regolit (tanah Bulan). Akhirnya terbentuklah molekul hidroksil (OH) dan komponen air (H2O).

Selama ini kita selalu berpikir kalau air itu spesial. Tapi ternyata, setiap batuan punya potensi untuk menghasilkan air setelah mengalami radiasi angin Matahari. Memahami pembentukan air di Bulan ini penting untuk misi berawak di masa depan yang berencana untuk menetap di satelit Bumi itu. Untuk itu, para astronom juga mempelajari bagaimana hidrogen ditransfer di permukaan maupun di atmosfer Bulan yang sangat tipis. Dengan demikian, para astronom bisa mengetahui di mana hidrogen bisa ditambang pada saat ke Bulan kelak.

Pembentukan Air di Bulan

Dalam mengidentifikasi senyawa kimia di permukaan Bulan, sebagian wahana ruang angkasa menggunakan instrumen inframerah untyk mengukur cahaya yang dipancarkan dari Bulan. Di antaranya adalag wahana Deep Impact milik NASA yang beberapa kali berpapasan dengan Bulan saat menuju komet 103P/Hartley 2, Cassini saat menuju Saturnus, dan Wahana Chandrayaan-1 milik India yang mengorbit Bulan sejak satu dekade lalu. Semua wahana ini menemukan bukti kehadiran air di Bulan maupun komponen pembentuk air seperti hidrogen dan hidroksil.

Bagaimana atom dan senyawa ini terbentuk, masih menjadi pertanyaan. Salah satu kemungkinan adalah tabrakan meteor yang memicu reaksi kimia. Akan tetapi, para ilmuwan menduga kalau penyebab utamanya justru angin Matahari.

Simulasi yang dibuat oleh Orenthal James Tucker untuk menelusuri jejak atom hidrogen di BUlan justru mendukung ide bahwa angin Matahari merupakan penyebab utamanya terbentukya air di Bulan.

Dari penelitian yang pernah dilakukan, jumlah hidrogen yang ada di atmosfer Bulan yang sangat tipis dan yang dibawa oleh angin Matahari bisa diketahui. Selain itu, pengukuran hidroxil di permukaan juga bisa memberi informasi kelimpahan senyawa ini di Bulan. Dengan informasi simpanan komponen kimia ini, yang jadi misteri adalah bagaimana senyawa kimia ini kemudian berinteraksi sampai membentuk air.

Simulasi ini juga memperlihatkan perilaku atom hidrogen di Bulan. Dan ini tentu saja membantu parailmuwan untuk memecahkan misteri mengapa wahana antariksa menemukan fluktuasi jumlah hidrogen pada area yang berbeda-beda.

Pada area yang hangat seperti di ekuator, hanya sejumlah kecil hidrogen yang ditemukan karena atom hidrogen yang tersimpan memperoleh radiasi Matahari dan dengan cepat berubah menjadi gas dan masuk ke eksosfer. Sebaliknya, lebih banyak hidrogen bisa ditemukan di permukaan yang lebih dingin di daerah kutub karena radiasi Matahari rendah sehingga proses perubahan hidrogen jadi gas juga lebih lambat.

Dalam simulasi ini, angin Matahari secara terus menerus menghujani permukaan Bulan dan mematahkan atau merusak ikatan di antara atom silikon, besi dan oksigen yang menjadi materi pembentuk tanah Bulan. Pada kondisi ini, oksigen tidak terikat dan saat atom hidrogen melintasi permukaan Bulan, atom-atom ini terperangkap dengan oksigen bebas. Di sinilah pabrik kimia untuk membentuk air terjadi.

Sumber: NASA

Tinggalkan Balasan