Bumi dan Bulan diciptakan sebagai hasil pertembungan raksasa antara dua planet berukuran Marikh dan Venus. Tetapi penyelidikan baru menunjukkan bahawa Bumi dan Bulan mungkin terbentuk kemudian - mungkin sehingga 150 juta tahun setelah pembentukan sistem suria.
"Kami telah menentukan usia Bumi dan Bulan menggunakan isotop tungsten, yang dapat mengungkapkan apakah inti besi dan permukaan batu mereka telah dicampur bersama selama perlanggaran," kata Tais W. Dahl, dari Institut Niels Bohr di Universiti dari Copenhagen bekerjasama dengan profesor David J. Stevenson dari California Institute of Technology (Caltech).
Planet-planet di sistem suria diciptakan oleh pertembungan antara embrio planet yang mengorbit matahari yang baru lahir. Dalam pertembungan planet-planet kecil menyatu dan membentuk planet-planet yang lebih besar dan lebih besar. Ketika pertembungan raksasa berlaku yang akhirnya membentuk Bumi dan Bulan, ia berlaku pada saat kedua-dua badan planet mempunyai inti logam (besi) dan mantel silikat di sekitarnya (batu). Tetapi bilakah ia berlaku dan bagaimana ia berlaku? Perlanggaran itu berlaku dalam waktu kurang dari 24 jam dan suhu Bumi begitu tinggi (7000º C), sehingga batu dan logam mesti mencair dalam pertembungan bergelora. Tetapi adakah jisim batu dan jisim besi juga bercampur?
Umur Bumi dan Bulan dapat ditangguhkan dengan memeriksa keberadaan unsur-unsur tertentu di mantel Bumi. Hafnium-182 adalah bahan radioaktif, yang membusuk dan diubah menjadi isotop tungsten-182. Kedua-dua unsur mempunyai sifat kimia yang sangat berbeza dan sementara isotop tungsten lebih suka berikatan dengan logam, hafnium lebih suka mengikat pada silikat, iaitu batu.
Perlu 50-60 juta tahun untuk semua hafnium membusuk dan diubah menjadi tungsten, dan semasa Bulan membentuk perlanggaran hampir semua logam tenggelam ke inti Bumi. Tetapi adakah semua tungsten masuk ke dalam inti?
"Kami telah mengkaji sejauh mana campuran logam dan batuan bersama semasa planet ini membentuk perlanggaran. Dengan menggunakan pengiraan model dinamik mengenai pencampuran turbulen batuan cair dan jisim besi, kami mendapati bahawa isotop tungsten dari pembentukan awal Bumi tetap berada di mantel berbatu, ”kata Tahl.
Kajian baru menunjukkan bahawa pelanggaran pembentukan bulan berlaku setelah semua hafnium telah reput sepenuhnya ke dalam tungsten.
"Hasil kajian kami menunjukkan bahawa teras logam dan batu tidak dapat diemulsi dalam pertembungan antara planet yang berdiameter lebih besar dari 10 kilometer dan oleh itu sebahagian besar teras besi Bumi (80-99%) tidak mengeluarkan tungsten dari bahan berbatu di mantel semasa pembentukan ”kata Dahl.
Hasil penyelidikan bermaksud bahawa perlanggaran yang menciptakan Bumi dan Bulan mungkin telah terjadi sebanyak 150 juta tahun setelah pembentukan sistem suria, jauh lebih lambat daripada 30 juta tahun yang sebelumnya difikirkan.
Hasil penyelidikan telah diterbitkan dalam jurnal saintifik, Earth and Planetary Science Letters.
Dari siaran akhbar University of Copenhagen.
