Simulasi Komputer, Ilmuwan Perkirakan Bulan Terbentuk dalam Hitungan Jam

LONDON - Sejak pertengahan 1970-an, para astronom berpikir tentang terbentuknya Bulan dan waktu yang diperlukan. Terbaru, berdasarkan simulasi komputer , para ilmuwan mengatakan pembentukan Bulan hanya dalam beberapa jam.

Sejak pertengahan 1970-an, para astronom berpikir bahwa bulan terbentuk dari tabrakan antara Bumi dan protoplanet seukuran Mars kuno yang disebut Theia. Dampak kolosal akan menciptakan bidang puing yang sangat besar dari mana pendamping bulan kita perlahan-lahan terbentuk selama ribuan tahun.

Studi terbaru para ilmuwan yang diterbirkan pada 4 Oktober di jurnal The Astrophysical Journal Letters menyebutkan bahwa Bulan bisa saja terbentuk setelah tabrakan dahsyat yang merobek sepotong Bumi dan melemparkannya ke luar angkasa. Bulan bisa terbentuk hanya dalam beberapa jam.



Tetapi hipotesis baru, berdasarkan simulasi superkomputer yang dibuat pada resolusi yang lebih tinggi daripada sebelumnya, menunjukkan bahwa pembentukan bulan mungkin bukan proses yang lambat dan bertahap.

Untuk menyelidiki pembentukan bulan setelah tabrakan, para ilmuwan menggunakan program komputer yang disebut SPH With Inter-dependent Fine-grained Tasking (SWIFT), Komputer ini dirancang untuk mensimulasikan jaringan gravitasi yang kompleks dan selalu berubah.

Melakukannya secara akurat bukanlah tugas komputasi yang sederhana. Jadi para ilmuwan menggunakan superkomputer untuk menjalankan program: sistem yang dijuluki COSMA (kependekan dari mesin kosmologi) di fasilitas Distributed Research Utiling Advanced Computing (DiRAC) Universitas Durham.



Dengan COSMA para ilmuwan mensimulasikan ratusan tabrakan Bumi-Theia dengan sudut, putaran, dan kecepatan yang berbeda, dengan memodelkan retakan astronomis pada resolusi tinggi. Resolusi dalam simulasi ini ditentukan oleh jumlah partikel yang digunakan simulasi.

Menurut Jacob Kegerreis, seorang ahli kosmologi komputasi di Universitas Durham di Inggris, untuk dampak raksasa resolusi simulasi standar biasanya antara 100.000 dan 1 juta partikel. Namun, dalam studi baru dia dan rekan penelitinya mampu memodelkan hingga 100 juta partikel.

“Dengan resolusi yang lebih tinggi, kami dapat mempelajari lebih detail, seperti teleskop yang lebih besar yang memungkinkan Anda mengambil gambar dengan resolusi lebih tinggi dari planet atau galaksi yang jauh untuk menemukan detail baru," kata Kegerreis kepada Live Science, Senin (10/10/2022).




Simulasi resolusi lebih tinggi para peneliti mendapatkan bulan yang terbentuk dalam hitungan jam dari bongkahan Bumi yang dikeluarkan dan potongan-potongan Theia yang hancur. Simulasi ini menawarkan teori pembentukan satu tahap yang memberikan jawaban yang bersih dan elegan sesuai sifat-sifat bulan yang terlihat.

Namun, para peneliti harus memeriksa sampel batu dan debu yang digali dari jauh di bawah permukaan bulan sebelum dapat memastikan bagaimana campuran mantelnya. “Lebih banyak sampel dari permukaan bulan bisa sangat membantu untuk membuat penemuan baru tentang komposisi dan evolusi bulan,” kata Kegerreis.