Theia bertabrakan dengan proto-Bumi, mengubah keduanya menjadi gumpalan cairan batu dan logam.
Pemeriksaan sampel Theia mungkin berasal dari lokasi yang lebih dekat dengan Matahari daripada posisi kita saat ini.
Perbandingan isotop di mantel Bumi sesuai dengan meteorit dari sistem tata surya bagian dalam, namun isotop Theia tidak sesuai dengan bahan pembentuk Bumi.
Sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu, sebuah benda berukuran Mars bernama Theia bertabrakan dengan proto-Bumi, mengubah keduanya menjadi gumpalan cairan batu dan logam. Setelah puing-puing tersebut menyatu, dua objek yang berbeda tetap terikat dalam orbit–Bumi dan Bulan.
Tapi dari mana asal Theia? Tampaknya dia berasal dari wilayah yang lebih hangat dan nyaman di bagian dalam Tata Surya. Faktanya, Theia dan Bumi purba mungkin pernah menjadi tetangga.
Theia mungkin berasal dari lokasi yang lebih dekat dengan Matahari daripada posisi kita saat ini; mungkin lebih dekat daripada sebagian besar materi yang mengendap untuk membentuk planet muda kita.
Penemuan ini berasal dari studi terbaru yang dipimpin oleh peneliti dari Institut Max Planck untuk Penelitian Sistem Tata Surya dan Universitas Chicago.
Para peneliti menganalisis sampel dari Bumi, Bulan, dan meteorit untuk memeriksa perbandingan isotop-isotop yang berbeda, yaitu versi yang lebih ringan atau lebih berat dari suatu unsur dengan jumlah neutron yang lebih sedikit atau lebih banyak di inti atomnya.
Seiring waktu, bahan-bahan yang membentuk planet yang mendingin akan mengendap dengan cara yang bergantung pada perbedaan massa, titik leleh, kelarutan dan afinitasnya terhadap mineral lain. Besi dan zirkonium, misalnya, ditemukan dalam konsentrasi yang bervariasi di lapisan-lapisan Bumi.
Besi, bersama dengan logam molibdenum yang menyukai besi, akan dengan cepat tenggelam ke dalam inti proto-Bumi, berkumpul seperti permata berharga. Zirkonium, bagaimanapun, tetap berada di mantel selama seluruh keberadaan Bumi dan tidak tenggelam ke dalam inti.
Sangat masuk akal bahwa sebagian besar besi yang kini terdapat di mantel Bumi ada setelah pembentukan ulang planet, mungkin dibawa oleh tabrakan kosmik yang menghancurkan.
Tapi dari mana asal benda yang membawa besi itu sendiri? Dengan membandingkan rasio isotop dari berbagai bagian Sistem Tata Surya, para peneliti dapat menyimpulkan daftar bahan potensial untuk Theia dan melacak asal-usulnya.
Variasinya dalam awan molekul raksasa yang membentuk Matahari dan cakram protoplanetnya miliaran tahun yang lalu juga akan menguntungkan akumulasi unsur dan isotop yang berbeda.
Seperti "adonan kue yang tidak tercampur rata", rasio-rasio ini tetap berada di tempatnya, secara efektif memberikan tanda kimia untuk setiap objek yang terbentuk dari material di lokasi tersebut.
Tanda kimia Bulan yang terdiri dari besi, kromium, kalsium, titanium, dan zirkonium sesuai dengan Bumi, memaksa para peneliti untuk mencari rasio isotop yang khas di tempat lain di Sistem Tata Surya.
Meteorite bersifat khusus untuk lokasi tertentu, dan karena keadaan asalnya yang primitif berfungsi sebagai kapsul waktu kosmik. Meteorite yang berasal dari bagian dalam Sistem Tata Surya, atau cakram pembentuk planet, disebut meteorite non-karbonat (NC). Mereka bertekstur batu dan telah kehilangan karbon serta bahan-bahan volatil lainnya akibat kedekatan mereka dengan Matahari.
Meteor yang berasal dari bagian luar Tata Surya disebut chondrit karbonat (CC). Mereka terbentuk di lingkungan yang lebih dingin, sehingga lebih kaya karbon dan masih mengandung air di dalamnya.
Secara keseluruhan, perbandingan isotop di mantel Bumi sesuai dengan meteorit dari sistem tata surya bagian dalam. Namun, isotop yang diidentifikasi oleh para peneliti untuk Theia "memiliki perbandingan yang sebelumnya tidak diketahui dan tidak sesuai dengan bahan pembentuk Bumi".
Skenario yang paling meyakinkan adalah bahwa sebagian besar bahan pembentuk Bumi dan Theia berasal dari sistem tata surya bagian dalam.