Dunia Kimia Aneh Titan Akan Disimulasikan dalam Tabung Kecil


Pemandangan dari Titan, bulan terbesar Saturnus, akrab dan sangat aneh. Seperti Bumi, Titan memiliki sungai, danau, awan, dan tetesan air hujan, serta pegunungan es dan atmosfer yang tebal. Tapi bukannya air, siklus kimia Titan terdiri dari metana cair, molekul organik yang terbuat dari satu karbon dan empat atom hidrogen. Para peneliti percaya campuran metana yang berputar-putar ini, dikombinasikan dengan atmosfer bulan yang sarat nitrogen, es air permukaan, dan mungkin beberapa energi dari gunung berapi atau tumbukan meteor, mungkin merupakan resep sempurna untuk menciptakan semacam bentuk kehidupan sederhana. Itulah mengapa Titan adalah salah satu titik panas potensial untuk kehidupan di Tata Surya, bersama dengan bulan es Jupiter, Europa.

Beberapa ekspedisi sedang bersiap untuk diluncurkan ke dunia yang jauh ini dalam dekade mendatang: misi Eropa ke Europa pada 2022, Europa Clipper NASA pada 2024, dan helikopter Dragonfly NASA yang inovatif ke Titan pada 2027.

Tetapi sebelum pesawat ruang angkasa ini berangkat, para ilmuwan ingin mendapatkan gambaran tentang bagaimana kimia planet di bulan-bulan ini bekerja. Sekarang seorang peneliti telah menciptakan kembali lingkungan Titan dalam silinder kaca kecil dan bahan kimia organik campuran di bawah kondisi suhu dan tekanan yang sama yang ditemukan di bulan itu. Molekul organik yang cair di Bumi—seperti metana dan benzena—menjadi kristal mineral es padat di Titan karena suhunya yang sangat dingin, terkadang hingga -290 Fahrenheit, menurut Tomče Runčevski, asisten profesor kimia di Southern Methodist University, dan peneliti utama pada percobaan yang dipresentasikan minggu ini pada pertemuan American Chemical Society.

Dalam serangkaian percobaan, Runčevski mengambil tabung kaca kecil, menyedot udara darinya dengan pompa, dan menambahkan air es. Kemudian, satu per satu, ia menambahkan nitrogen, metana, etana relatif kimianya, dan senyawa organik lainnya. Setiap kali, ia memvariasikan komposisi campuran kimia di dalam silinder kaca untuk melihat apa yang akan terjadi. Dia selanjutnya menerapkan tekanan—setara dengan sekitar 1,45 kali atmosfer bumi—dan mengurangi suhu dengan mengelilingi botol dengan udara yang sangat dingin.

“Kami memperkenalkan urutan bahan kimia seperti yang akan diperkenalkan di Titan,” kata Runčevski. “Pertama kita akan menempatkan [the glass tube] dalam ruang hampa untuk menghilangkan semua oksigen, lalu kami memasukkan metana untuk meniru atmosfer di Titan. Dan kemudian kami memasukkan molekul organik lainnya dan kami mempelajarinya.”

Di bawah tekanan dan suhu atmosfer bulan itu, ia menemukan bahwa dua molekul organik yang melimpah di Titan dan beracun bagi manusia di Bumi—asetonitril dan propionitril—menjadi bentuk kristal tunggal. Di Titan, kedua molekul ini terbentuk dari kombinasi nitrogen dan metana, ditambah energi dari matahari, medan magnet Saturnus, dan sinar kosmik. Asetonitril dan propionitril dimulai sebagai gas di atmosfer, kemudian mengembun menjadi aerosol, dan kemudian turun ke permukaan bulan dan menjadi bongkahan mineral padat dalam beberapa bentuk.

Saya mengerti jika Anda telah mencapai kelebihan kimia. Tetapi jika Anda peduli dengan biologi, atau lebih tepatnya eksobiologi, ilmu kehidupan di planet lain, maka bentuk dan bentuk senyawa kimia sangat penting. Ini adalah pertama kalinya kedua bahan kimia ini digabungkan menjadi bentuk kristal di Bumi dalam kondisi yang ada di Titan.

Temuan penting lainnya adalah bahwa segi luar kristal juga memiliki sedikit muatan listrik, atau polaritas, pada permukaannya. Muatan permukaan itu dapat menarik molekul lain seperti air—yang diperlukan untuk membentuk blok pembangun kehidupan berbasis karbon.

Eksperimen baru ini tidak membuktikan bahwa ada kehidupan di Titan, tetapi itu berarti bahwa para peneliti dapat menemukan hal-hal baru tentang lingkungan permukaannya yang aneh dan dingin bahkan sebelum pesawat ruang angkasa NASA Dragonfly mendarat di sana. “Kita tidak bisa mengatakan ada atau tidak ada kehidupan di Titan, tapi kita pasti bisa mengatakan bahwa kondisi kehidupan ada di sana,” kata Runčevski. “Titan adalah benda terdekat dengan Bumi yang dapat menampung kehidupan dengan cara yang kita anggap mirip dengan kehidupan di Bumi.”

Diposting oleh : joker123