Kelak, Astronaut Akan Bisa Minum Air dari Gunung Berapi Purba di Bulan

 Miliaran tahun yang lalu, serangkaian letusan gunung berapi meletus di bulan, menyelimuti ratusan ribu mil persegi permukaan bola itu dalam lava panas. Selama ribuan tahun, lava itu menciptakan bercak-bercak gelap, atau maria, yang membuat wajah bulan tampak familier saat ini.

Kini, penelitian baru dari CU Boulder menunjukkan bahwa gunung berapi mungkin telah meninggalkan dampak abadi lainnya di permukaan bulan yaitu lapisan es yang memenuhi kutub bulan dan di beberapa tempat, dapat mencapai ketebalan hingga puluhan meter.

"Kami membayangkannya sebagai embun beku di bulan yang terbentuk dari waktu ke waktu," kata Andrew Wilcoski, penulis utama studi baru dan seorang mahasiswa pascasarjana di Departemen Ilmu Astrofisika dan Planet (APS) dan Laboratorium Fisika Atmosfer dan Antariksa (LASP) di CU Boulder.

Dia dan rekan-rekannya telah menerbitkan temuan mereka itu di The Planetary Science Journal pada 3 Mei 2022 dengan judul "Polar Ice Accumulation from Volcanically Induced Transient Atmospheres on the Moon".

Para peneliti menggunakan simulasi komputer, atau model, untuk mencoba menciptakan kembali kondisi di bulan jauh sebelum kehidupan kompleks muncul di Bumi. Mereka menemukan bahwa gunung berapi bulan purba memuntahkan sejumlah besar uap air, yang kemudian mengendap di permukaan—membentuk simpanan es yang mungkin masih bersembunyi di kawah bulan. Jika ada manusia yang hidup pada saat itu, mereka bahkan mungkin telah melihat sepotong es di dekat perbatasan antara siang dan malam di permukaan bulan.

Ini adalah hadiah potensial bagi penjelajah bulan masa depan yang akan membutuhkan air untuk diminum dan diproses menjadi bahan bakar roket, kata rekan penulis studi Paul Hayne.

"Mungkin 5 atau 10 meter di bawah permukaan, Anda memiliki lapisan es yang besar," kata Hayne, asisten profesor di APS dan LASP.

Studi baru ini menambah semakin banyak bukti yang menunjukkan bahwa bulan mungkin terendam lebih banyak air daripada yang pernah diyakini para ilmuwan. Dalam sebuah studi tahun 2020, Hayne dan rekan-rekannya memperkirakan bahwa hampir 6.000 mil persegi permukaan bulan dapat menjebak dan menggantung di atas es—sebagian besar di dekat kutub utara dan selatan bulan. Dari mana semua air itu berasal pertama kali masih belum jelas.

"Ada banyak sumber potensial saat ini," kata Hayne.

Gunung berapi bisa menjadi besar. Ilmuwan planet menjelaskan bahwa dari 2 hingga 4 miliar tahun yang lalu, bulan adalah tempat yang kacau. Puluhan ribu gunung berapi meletus di permukaannya selama periode ini, menghasilkan sungai besar dan danau lava, tidak seperti fitur yang mungkin Anda lihat di Hawaii hari ini—hanya jauh lebih besar.

"Mereka mengerdilkan hampir semua letusan di Bumi," kata Hayne.

Penelitian terbaru dari para ilmuwan di Lunar and Planetary Institute di Houston menunjukkan bahwa gunung berapi ini kemungkinan juga mengeluarkan awan menjulang yang sebagian besar terdiri dari karbon monoksida dan uap air. Awan ini kemudian berputar di sekitar bulan, berpotensi menciptakan atmosfer tipis dan berumur pendek.

Hal itu membuat Hayne dan Wilcoski bertanya-tanya: Mungkinkah atmosfer yang sama itu telah meninggalkan es di permukaan bulan, sedikit seperti embun beku yang terbentuk di tanah setelah malam musim gugur yang dingin?

Untuk mengetahuinya, duo Hayne dan Wilcoski bersama Margaret Landis, seorang rekan peneliti di LASP, berangkat untuk mencoba menempatkan diri mereka ke permukaan bulan miliaran tahun yang lalu.

Tim menggunakan perkiraan bahwa, pada puncaknya, bulan mengalami satu letusan rata-rata setiap 22.000 tahun. Para peneliti kemudian melacak bagaimana gas vulkanik mungkin berputar di sekitar bulan, melarikan diri ke luar angkasa dari waktu ke waktu. Dan, mereka menemukan, kondisi mungkin menjadi dingin. Menurut perkiraan kelompok itu, sekitar 41% air dari gunung berapi mungkin telah mengembun ke bulan sebagai es.

"Atmosfer lolos selama sekitar 1.000 tahun, jadi ada banyak waktu untuk pembentukan es," kata Wilcoski.

Mungkin ada begitu banyak es di bulan, sehingga Anda bisa membayangkan, melihat kilau es dan lapisan es kutub yang tebal dari Bumi. Dan penelitian tersebut mengisyaratkan bahwa banyak dari air bulan itu mungkin masih ada sampai sekarang.

Namun, es batu ruang angkasa itu tidak selalu mudah ditemukan. Sebagian besar es itu kemungkinan telah terakumulasi di dekat kutub bulan dan mungkin terkubur di bawah beberapa kaki debu bulan, atau regolit.

Satu alasan lagi, kata Hayne, bagi orang atau robot untuk kembali dan mulai menggali di Bulan. "Kita benar-benar perlu menelusuri dan mencarinya," pungkasnya.