Satelit alami bumi adalah objek yang sangat tidak biasa bagi tata surya. Baru-baru ini, para ilmuwan telah mengajukan teori baru yang menjelaskan bagaimana Bulan sampai ke posisi sekarang, membuat beberapa penyesuaian pada teori modern tentang tabrakan raksasa. Penulis utama Profesor Sarah Stewart dari University of California menguraikan teori baru pada 31 Oktober dalam sebuah artikel di jurnal Nature.
Bulan relatif besar dibandingkan dengan planet yang mengitarinya. Selain itu, komposisi kimianya hampir identik dengan Bumi, kecuali beberapa senyawa volatil yang menguap di masa lalu. Inilah yang membedakan bulan dari benda besar lainnya di tata surya, jelas Sarah Stewart. Ia menekankan bahwa setiap benda di tata surya memiliki komposisi kimiawi yang berbeda.
Secara tradisional, teori asal mula bulan, yang dapat dibaca di buku teks klasik mana pun, adalah sebagai berikut. Pada akhir periode pembentukan tata surya, fase "tumbukan raksasa" dimulai, ketika benda-benda seukuran planet panas bertabrakan satu sama lain. Sebuah objek seukuran Mars menyentuh objek luar angkasa lain, yang kemudian berkembang menjadi planet Bumi. Pada saat yang sama, sebagian zat terlempar ke luar angkasa - dari bagian inilah Bulan terbentuk. Selama tabrakan, Bumi menerima peningkatan kecepatan rotasi yang signifikan, akibatnya planet ini membuat satu revolusi mengelilingi porosnya hanya dalam 5 jam. Selama ribuan tahun, Bulan menjauh dari Bumi, dan kecepatan rotasi planet melambat, akibatnya, hari ini mulai berlangsung selama 24 jam.
Teori ini disimpulkan oleh para ilmuwan dalam rangka pengamatan orbit Bulan saat ini, hubungan momen rotasi sistem Bumi-Bulan dan gaya pasang surut antara kedua objek ini.
Namun, teori tradisional ini bukannya tanpa kontroversi dan pertanyaan terbuka. Salah satunya adalah komposisi bulan, yang secara mengejutkan mirip dengan Bumi. Lain adalah bahwa jika Bulan terbentuk dari materi yang berputar di sekitar ekuator bumi, maka orbitnya harus berputar relatif terhadap ekuator. Namun, orbit Bulan saat ini miring lima derajat relatif terhadap ekuator, yang berarti bahwa energi lain yang tidak diperhitungkan oleh teori ini akan mempengaruhi pergerakan Bulan.
Profesor Stewart dan koleganya (Mathia Cook dari US SETI Institute, Douglas Hamilton dari University of Maryland, dan Simon Locke dari Harvard University) telah mengembangkan model alternatif yang menjelaskan ketidakkonsistenan ini dalam teori tradisional.
Pada 2012, Cook dan Stewart mengusulkan bahwa bagian dari torsi dalam sistem Bumi-Bulan dapat ditransfer ke sistem Bumi-Matahari. Ini memicu tumbukan yang lebih kuat di awal proses pembentukan planet.
Menurut model baru, tabrakan berenergi tinggi menghasilkan sejumlah besar materi yang menguap dan meleleh, yang darinya Bumi dan Bulan terbentuk. Akibat proses ini, Bumi berputar mengelilingi sumbunya dengan interval dua jam, dan sumbu rotasinya diarahkan ke Matahari.
Video promosi:
Karena tabrakan bisa lebih berenergi daripada teori konvensional, bahan dari Bumi dan benda yang bertabrakan dengannya bisa saja bercampur, dan Bumi dan Bulan terbentuk dari bahan yang sama, sehingga komposisi kimianya serupa.
Karena laju rotasi melambat akibat gaya pasang surut, Bulan menjauh dari Bumi hingga mencapai titik yang disebut "transisi ke bidang Laplace", ketika gaya pengaruh Bumi di Bulan menjadi kurang dari gaya gravitasi Matahari. Hal ini menyebabkan fakta bahwa bagian dari torsi sistem Bumi-Bulan dipindahkan ke sistem Bumi-Matahari. Ini tidak secara signifikan mempengaruhi orbit Bumi mengelilingi Matahari, tetapi mengubah Bumi secara vertikal. Pada titik ini, seperti yang ditunjukkan oleh model yang dibuat oleh tim Profesor Stewart, Bulan berputar mengelilingi Bumi pada sudut yang besar, relatif terhadap ekuator.
Selama beberapa puluh juta tahun, Bulan terus bergerak menjauh dari Bumi secara perlahan hingga mencapai titik transisi kedua, transisi Cassini, setelah itu sudut kemiringan orbit Bulan relatif terhadap ekuator Bumi berubah sekitar lima derajat.
Teori baru dengan elegan menjelaskan komposisi orbital dan kimia Bulan dari satu tabrakan raksasa di awal. Tidak ada langkah perantara tambahan yang diperlukan untuk mendorong proses ini ke depan, kata Profesor Stewart.
