Keberadaan dan asal usul air di permukaan Bulan merupakan topik yang semakin menarik perhatian ilmiah, khususnya terkait dengan eksplorasi ruang angkasa di masa depan dan kemungkinan pemanfaatan sumber daya bulan. Penelitian baru menunjukkan bahwa air di bulan sebagian besar bersumber dari angin matahari – aliran partikel bermuatan konstan yang dipancarkan Matahari – dan distribusinya sangat dipengaruhi oleh garis lintang Bulan dan kematangan tanahnya (regolith).
Temuan Penting dari Misi Chang’e-6
Sebuah tim peneliti dari Institut Geologi dan Geofisika Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (IGGCAS) menganalisis sampel tanah bulan yang dikembalikan oleh misi Chang’e-6 Tiongkok, yang menandai pertama kalinya material dikumpulkan dari sisi jauh Bulan. Sampel menunjukkan konsentrasi hidroksil (OH) dan air (H2O) yang sangat tinggi dan rasio deuterium terhadap hidrogen (D/H) yang sangat rendah. Ciri-ciri ini sangat sejalan dengan teori bahwa air bulan berasal dari angin matahari.
Membandingkan sampel ini dengan sampel dari misi Chang’e-5 Tiongkok (yang dikumpulkan dari garis lintang yang sama di sisi dekat) dan misi Apollo NASA (dari garis lintang yang lebih rendah), penelitian ini menunjukkan pasokan air yang bersumber secara global dari angin matahari, dengan distribusinya ditentukan terutama oleh garis lintang dan kematangan regolit – yang merupakan ukuran seberapa pelapukan dan perubahan tanah bulan.
Peran Kematangan Lintang dan Regolit
Lintang, yang terkait erat dengan suhu, tampaknya menjadi faktor utama. Pengamatan sebelumnya oleh misi Chandrayaan-1 India menggunakan instrumen Moon Mineralogy Mapper (M3) pada awalnya menunjukkan hidroksil terkonsentrasi di lintang yang lebih tinggi. Meskipun analisis selanjutnya memberikan hasil yang bertentangan, temuan Chang’e-6 memperkuat hubungan ini. Sampel dari lintang yang lebih tinggi cenderung menampung lebih banyak air.
Kematangan regolith juga memainkan peran penting. Regolit yang lebih matang, yang telah terkena pelapukan ruang angkasa dan radiasi matahari dalam jangka waktu yang lebih lama, cenderung menahan konsentrasi air yang lebih tinggi. Sampel Chang’e-6 menunjukkan sinyal penyerapan air yang lebih kuat dan kematangan regolit yang lebih tinggi dibandingkan sampel dari misi Chang’e-5, meskipun sampel tersebut mengandung jumlah air yang sama pada tingkat butir.
Tantangan Mengukur Air Bulan
Menentukan secara akurat kelimpahan dan distribusi air permukaan bulan merupakan tugas yang menantang. Upaya sebelumnya untuk menganalisis data global menggunakan metode koreksi termal yang berbeda menghasilkan kesimpulan yang bertentangan. Para peneliti menekankan bahwa analisis laboratorium langsung terhadap sampel tanah bulan yang dikembalikan memberikan data yang paling dapat diandalkan.
Menjembatani Kesenjangan Pengetahuan di Lunar Farside
Sebelum adanya misi lunar Tiongkok, pemahaman komposisi sisi jauh bulan hanya terbatas pada data penginderaan jauh. Sampel Apollo dan Luna memberikan informasi berharga mengenai kandungan dan asal air, tetapi dikumpulkan dari dekat di garis lintang yang lebih rendah. Misi Chang’e-5 Tiongkok (2020) mengembalikan tanah dari lokasi garis lintang tengah di sisi terdekat, dan misi Chang’e-6 baru-baru ini memberikan sampel dari lokasi garis lintang tengah di sisi jauh. Sampel ini memungkinkan perbandingan langsung antara kedua sisi Bulan, sehingga meningkatkan pemahaman kita tentang distribusi air.
Metode dan Hasil Analisis
Para peneliti menggunakan dua metode analisis utama untuk mempelajari sampel Chang’e-6:
- Pengukuran Spektral: Menghitung keseluruhan kandungan OH/H2O, menunjukkan konsentrasi massal 183 ± 34 ppm.
- Profil Kedalaman NanoSIMS: Mengukur kelimpahan hidrogen dan rasio D/H pada skala butiran mikroskopis. Analisis ini menemukan konsentrasi hidrogen yang tinggi (1.000–17.500 ppm) dan nilai δD yang sangat rendah (hingga −983‰) – bukti kuat asal muasal angin matahari.
Implikasinya terhadap Eksplorasi Bulan di Masa Depan
Temuan ini menunjukkan bahwa air permukaan bulan kemungkinan besar paling melimpah di regolit yang sangat matang di lintang yang lebih tinggi. Memahami hubungan ini sangat penting untuk merencanakan upaya pemanfaatan sumber daya bulan di masa depan. Penelitian ini menyoroti pentingnya mempertimbangkan kematangan garis lintang dan regolith ketika mencari air di Bulan.
Kolaborasi penelitian tersebut melibatkan CAS Shanghai Institute of Technical Physics, CAS Institute of Geochemistry, dan China Academy of Aerospace Systems and Innovation. >Pada akhirnya, penelitian ini memberikan langkah maju yang signifikan dalam memahami asal usul dan distribusi air bulan serta potensinya untuk mendukung upaya luar angkasa di masa depan.
