Permukaan Bulan tampak seperti gurun batu yang membeku tanpa banyak rahasia tersisa. Namun para ilmuwan terus menemukan bahwa dunia ini jauh lebih kompleks daripada yang terlihat. Salah satu rahasia terbarunya datang dari cara batuan dan debu Bulan memengaruhi suhu permukaannya. Sebuah penelitian baru menggunakan data gelombang mikro mengungkap bahwa jenis mineral yang terkandung dalam tanah Bulan mampu memengaruhi pancaran panas yang dipantau dari orbit. Temuan ini membuka jendela baru untuk memahami evolusi Bulan dari jauh tanpa harus mendarat langsung di permukaannya.
Bulan memiliki lapisan tanah tipis yang disebut regolit. Lapisan ini terbentuk dari miliaran tahun hantaman meteorit kecil, penyinaran matahari, dan proses pelapukan ruang angkasa. Regolit bukan sekadar tumpukan debu biasa karena di dalamnya terdapat berbagai mineral. Dua mineral yang menonjol adalah plagioklas yang biasanya berwarna terang dan ilmenit yang lebih gelap serta kaya titanium. Kedua mineral ini memiliki sifat yang berbeda dan ternyata sifat tersebut memengaruhi kemampuan permukaan Bulan menyerap dan memantulkan panas.
Para peneliti memanfaatkan data dari pengukur radiasi gelombang mikro pada misi Chang E 2 dan peta kelimpahan mineral dari misi Jepang Kaguya. Gelombang mikro merupakan jenis cahaya yang tidak terlihat oleh mata tetapi mampu menembus jauh ke dalam tanah dibandingkan cahaya tampak. Karena itu pengukuran suhu gelombang mikro memberi informasi tidak hanya tentang permukaan tetapi juga lapisan bawah yang tersembunyi.
Baca juga artikel tentang: Inkathazo: Galaksi Radio Raksasa Berukuran 32 Kali Lebih Besar Dari Galaksi Bima Sakti
Untuk mendapatkan hasil yang reliabel, para ilmuwan harus melakukan beberapa koreksi pada data mentah. Posisi Bulan relatif terhadap matahari terus berubah sepanjang hari sehingga sudut datang cahaya harus diperhitungkan. Selain itu, perbedaan garis lintang memengaruhi jumlah panas matahari yang diterima suatu lokasi. Penelitian ini melakukan normalisasi untuk mengatasi faktor tersebut sehingga peta suhu yang terbentuk benar benar menunjukkan pengaruh mineral dan bukan sekadar perbedaan pencahayaan.
Setelah data dibersihkan, para ilmuwan membangun peta distribusi suhu gelombang mikro resolusi tinggi di seluruh permukaan Bulan. Dengan peta tersebut mereka mulai menghubungkannya dengan peta kelimpahan mineral. Hubungan inilah yang menjadi inti penelitian. Dua jenis analisis digunakan yaitu model spasial bivariat dan regresi berbobot geografis. Keduanya membantu mendeteksi pola hubungan antara jumlah mineral tertentu dan suhu permukaan pada wilayah yang sangat luas.
Hasil analisis menunjukkan bahwa daerah yang kaya plagioklas cenderung memiliki suhu gelombang mikro yang lebih rendah. Plagioklas memiliki sifat dielektrik yang tidak terlalu tinggi sehingga tidak terlalu efektif menyimpan panas. Sebaliknya, wilayah yang kaya ilmenit menunjukkan suhu yang lebih tinggi. Ilmenit memiliki kandungan logam sehingga sifat termalnya lebih baik dalam menyerap dan menyimpan panas. Perbedaan ini memengaruhi pola pemanasan di siang hari dan pelepasan panas di malam hari.
Penelitian ini juga menemukan anomali dalam amplitudo suhu siang dan malam. Beberapa daerah mengalami kenaikan suhu siang malam yang tidak biasa ketika dibandingkan dengan pola normal. Setelah diperiksa lebih dalam, anomali tersebut ternyata berkaitan dengan distribusi mineral yang tidak merata. Dengan kata lain, variasi suhu ini tidak hanya disebabkan oleh cahaya matahari tetapi juga oleh komposisi tanah yang berbeda secara lokal.
Kemampuan mendeteksi variasi ini sangat penting karena memberikan informasi tentang struktur bawah permukaan. Tanah yang kaya mineral tertentu dapat memiliki sifat termal khusus yang menyebabkan panas disimpan pada kedalaman tertentu. Dengan memahami distribusi panas ini, para ilmuwan dapat memperkirakan ketebalan regolit, tingkat pelapukan batuan, dan bahkan riwayat aktivitas vulkanik purba.
Interpretasi mengenai kondisi termal Bulan sebelumnya hanya bergantung pada pengamatan cahaya tampak atau inframerah. Metode tersebut hanya membaca lapisan permukaan yang sangat tipis. Pengamatan gelombang mikro memberikan informasi yang lebih mendalam sehingga menciptakan gambaran yang lebih lengkap. Hal ini sangat penting untuk misi pendaratan dan pembangunan pangkalan di masa depan karena sifat termal tanah menentukan stabilitas struktur, efisiensi sistem pendinginan, dan risiko perubahan suhu ekstrem.
Peningkatan akurasi peta mineral yang dihasilkan penelitian ini membantu ilmuwan memahami bagaimana permukaan Bulan berevolusi selama miliaran tahun. Ketika meteorit menghantam permukaan, batuan yang mengandung ilmenit dapat terpapar lebih sering sehingga menghasilkan tanda termal yang berbeda dibanding wilayah yang lebih tenang. Di sisi lain, area yang kaya plagioklas biasanya terkait dengan dataran tinggi purba yang jarang terkena aktivitas vulkanik. Hubungan antara distribusi mineral dan perubahan suhu dapat membantu menyusun ulang sejarah geologi Bulan.
Penelitian ini juga membuka peluang mengembangkan metode serupa untuk planet lain. Regolit di Mars, Merkurius, atau asteroid mungkin memiliki karakteristik yang dapat dianalisis menggunakan pendekatan yang sama. Dengan menggabungkan data gelombang mikro dan peta geologi, para ilmuwan dapat memahami permukaan dunia lain tanpa perlu pengamatan langsung dari darat. Hal ini sangat berguna pada era eksplorasi tata surya yang semakin intensif.
Bagi masa depan, kemampuan memahami sifat termal Bulan sangat penting. Program Artemis yang direncanakan NASA dan misi eksplorasi China serta negara lain menargetkan pendaratan di wilayah yang luas dan beragam. Informasi tentang mineral dan distribusi panas akan membantu merancang kendaraan, habitat, dan sistem energi yang lebih efisien. Bahkan rencana menggunakan sumber daya lokal seperti logam titanium dari ilmenit atau aluminium dari plagioklas dapat dipandu oleh temuan semacam ini.
Penelitian ini menunjukkan bahwa Bulan bukan sekadar bola batu pasif di langit malam. Setiap butiran debu yang menyusunnya memiliki cerita tentang bagaimana dunia itu terbentuk dan berubah. Dengan membaca bagaimana mineral memengaruhi suhu, ilmuwan dapat menyusun kisah evolusi Bulan dengan lebih detail. Setiap data gelombang mikro yang dikumpulkan membawa kita semakin dekat pada pemahaman lengkap tentang tetangga terdekat kita di antariksa.
Baca juga artikel tentang: NASA Mengungkap Prototipe Teleskop Canggih untuk Deteksi Gelombang Gravitasi
REFERENSI:
Feng, Yongjiu dkk. 2025. Mineral impact on brightness temperature of the Moon: A bivariate and GWR approach with microwave radiometer data. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing.
