Studi: Atmosfer Bumi Diduga Pasok Air ke Bulan Selama Miliaran Tahun

Peneliti dari University of Alaska Fairbanks Geophysical Institute mengajukan hipotesis bahwa atmosfer Bumi telah memasok air ke Bulan selama miliaran tahun. Mekanismenya bukan lautan yang menguap ke angkasa, melainkan ion hidrogen dan oksigen yang lepas dari ionosfer, terbawa melalui magnetotail, lalu menempel di regolit Bulan dan berikatan menjadi molekul air atau hidroksil.

Gagasan ini menempatkan Bulan bukan sekadar tujuan eksplorasi, tetapi sebagai penerima pasif material Bumi dalam jangka panjang. Setiap bulan, Bulan menghabiskan sekitar lima hari di dalam magnetotail, wilayah yang menyimpan ion-ion asal Bumi. Karena Bulan nyaris tanpa atmosfer, partikel yang datang langsung menghantam permukaan dan bereaksi dengan mineral pembawa oksigen di tanahnya.

Sebuah studi yang terbit di Scientific Reports pada Maret 2022 memperkirakan hingga 3.500 kilometer kubik material terkait air dari Bumi dapat terakumulasi di tanah kutub Bulan. Namun angka itu berasal dari skenario model, dengan asumsi sekitar 1% material atmosfer Bumi yang lolos ke angkasa benar-benar mencapai Bulan. Artinya, ini batas atas yang sangat bergantung pada parameter, bukan cadangan yang sudah terukur.

Istilah "fase air" dalam studi merujuk pada es atau material pembawa air yang terperangkap di pori-pori dan rekahan batuan. Senyawa hidroksil, yang berbeda secara kimia dari air molekuler, juga mungkin hadir. Studi ini tidak menyimpulkan adanya lautan bawah permukaan di kutub Bulan.

Jalur ion Bumi memang masuk akal secara fisika, tetapi harus bersaing dengan mekanisme lain yang sudah lebih mapan. Angin matahari membawa hidrogen yang bereaksi dengan silikat Bulan membentuk hidroksil dan air, sebagaimana didukung simulasi laboratorium dan riset NASA. Dampak komet serta proses vulkanik internal juga diakui sebagai kontributor. Untuk memisahkan porsi Bumi, diperlukan sidik jari isotop dan kimia yang belum dilakukan secara luas di seluruh permukaan Bulan.

"Model ini adalah titik awal yang menarik, bukan cetak biru," demikian inti temuan peneliti, menegaskan perlunya pembuktian lapangan sebelum klaim pasokan air Bumi dianggap andal.

Sampel Apollo mengandung volatil seperti air, karbon dioksida, helium, dan nitrogen, tetapi atribusi asal-usulnya sulit karena penanganan dan kontaminasi memengaruhi interpretasi. Observasi orbital sempat mendeteksi ion oksigen di lingkungan Bulan saat melintasi magnetotail, yang mendukung kemungkinan transfer ion Bumi. Pemodelan terpisah pada 2025 juga meneliti bagaimana medan magnet Bumi saat ini dapat memfasilitasi transfer partikel tersebut, menambah lapisan dukungan bagi mekanisme yang diusulkan.

Bagi Indonesia, temuan ini relevan dalam jangka panjang. Program antariksa nasional yang tengah mengembangkan satelit dan teknologi roket perlu mencermati bagaimana sumber daya air di Bulan dapat mengubah peta ekonomi luar angkasa. Jika air Bulan terbukti dapat diekstraksi, biaya misi antariksa bisa turun drastis karena tidak perlu mengangkut air dari Bumi. Negara-negara dengan kemampuan peluncuran seperti Indonesia berpotensi masuk ke rantai pasok ekonomi Bulan, meski saat ini masih tertinggal dari Amerika Serikat, Tiongkok, dan India.

Hidrogen dan oksigen dalam bentuk apa pun yang dapat diakses akan menopang sistem pendukung kehidupan, produksi bahan bakar, dan operasi pangkalan Bulan di masa depan. Tanah Bulan juga berpotensi menjadi arsip jangka panjang sejarah atmosfer Bumi, catatan geologis yang tertulis di permukaan dunia lain. Namun, strategi ekstraksi apa pun menuntut pengambilan sampel langsung, analisis isotop untuk mengonfirmasi sumber, dan uji pemrosesan di lokasi sebelum air asal Bumi dapat dianggap sebagai pasokan yang dapat diandalkan.

Pertanyaannya kini: apakah misi penjelajahan Bulan berikutnya akan membawa instrumen yang cukup canggih untuk menguji hipotesis ini, ataukah kita masih akan bergantung pada model yang belum terverifikasi selama satu dekade ke depan?