WASHINGTON - Para seismolog telah mengenali sejak tahun 1970-an bahwa dua gumpalan misterius seukuran benua berada di bagian terdalam mantel bumi, satu di bawah Afrika dan yang lainnya di bawah kawasan Pasifik Selatan.

Gumpalan ini, yang lebih padat dibandingkan material di sekitarnya, mungkin merupakan sisa-sisa bencana alam di awal sejarah planet kita yang diperkirakan menjadi asal mula bulan – tabrakan antara bumi purba dan objek seukuran Mars yang disebut Theia, kata para peneliti pada hari Rabu lalu.

Dampak raksasa ini, yang menurut penelitian terbaru terjadi lebih dari 4,46 miliar tahun yang lalu, melontarkan batuan cair ke luar angkasa yang mengorbit Bumi dan menyatu menjadi bulan. Namun bongkahan Theia mungkin masih tetap berada di dalam Bumi, tenggelam ke lokasi tepat di atas inti bola besi dan nikel yang sangat panas di planet kita.

Para peneliti menjalankan simulasi komputer untuk memeriksa peristiwa tumbukan, sifat geofisika material yang mungkin membentuk Theia dan evolusi mantel bumi – lapisan terluas yang membentuk struktur interior planet kita dengan ketebalan sekitar 1.800 mil (2.900 km).

Berdasarkan simulasi ini, mereka mengusulkan bahwa sebagian besar Theia terserap ke dalam Bumi, membentuk gumpalan, sedangkan sisa puing membentuk Bulan.

“Bagian bawah gumpalan ini berada 2.900 kilometer di bawah kaki kita. Kedua gumpalan tersebut berukuran sekitar 2% dari massa bumi. Mereka terdeteksi oleh seismologi karena gelombang seismik bergerak lebih lambat di kedua wilayah ini dibandingkan dengan mantel di sekitarnya. Masing-masing gumpalan berukuran dua kali lipat. massa seluruh bulan. Jadi, gumpalannya sangat besar,” kata ahli geofisika Caltech, Qian Yuan, penulis utama studi yang diterbitkan dalam jurnal Nature.

Jika kesimpulan penelitian ini benar, gumpalan ini akan mewakili bukti yang sulit dipahami di Bumi mengenai hipotesis tabrakan pembentuk bulan.

“Belum banyak konsensus mengenai apakah kita dapat menemukan bukti peristiwa ini tidak hanya di bulan tetapi juga di beberapa properti bumi modern yang dapat diamati,” kata Paul Asimow, profesor geologi dan geokimia Caltech dan rekan penulis studi.

Kedua gumpalan tersebut, tambah Asimow, “merupakan penyimpangan terbesar dalam struktur Bumi dari planet berlapis sederhana.”

“Ini luar biasa karena kita bisa menemukan peninggalan planet lain – Theia – jika kita menggali cukup dalam di mantel bumi,” tambah ilmuwan planet dan rekan penulis studi Hongping Deng dari Shanghai Astronomical Observatory di Chinese Academy of Sciences.

Peningkatan kepadatan gumpalan tersebut diperkirakan disebabkan oleh tingginya kadar besi di dalamnya - seperti batuan bulan, yang masuk akal jika terbuat dari bahan sumber yang sama dari Theia.

“Setelah tumbukan, material tumbukan ini akan tenggelam hingga ke batas inti-mantel karena kemungkinan besar material tersebut memiliki kepadatan lebih tinggi dibandingkan mantel di sekitarnya, dan kepadatan ekstra inilah yang memungkinkan material tersebut bertahan sepanjang sejarah Bumi,” kata Yuan.

Bulan, yang mengorbit Bumi pada jarak rata-rata sekitar 239.000 mil (385.000 km), memiliki diameter sekitar 2.160 mil (3.475 km), lebih dari seperempat diameter planet kita.

Asimow mengatakan jika kesimpulan mereka benar, beberapa batuan vulkanik yang mencapai permukaan bumi mungkin memberikan sampel planet yang hilang.

“Jika model kami benar, gumpalan tersebut seharusnya memiliki isotop – elemen jejak – yang mirip dengan batuan mantel bulan, yang dapat diuji dalam misi bulan di masa depan,” kata Yuan.

Mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang dampak raksasa yang dihipotesiskan dapat memberikan wawasan mengenai evolusi Bumi dan planet berbatu lainnya di tata surya kita dan sekitarnya.

“Bumi masih menjadi satu-satunya planet yang dipastikan layak huni, dan kita tidak tahu alasannya,” kata Yuan. “Tabrakan ini kemungkinan besar menentukan kondisi awal evolusi Bumi. Mempelajari konsekuensinya dapat membantu kita mengetahui mengapa Bumi berbeda dari planet berbatu lainnya.”