Studi Baru Mengungkap Peran Molekul Dalam Pembentukan Sistem Planet

By Wawan Setiawan, Minggu, 19 September 2021 | 14:12 WIB
Dalam konsepsi seniman ini, planet terbentuk dari gas dan debu di piringan protoplanet yang mengelilingi bintang muda. (M. Weiss / Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics)

Nationalgeographic.co.id—Sebuah penelitian baru telah dilakukan oleh kolaborasi ilmuwan internasional yang menggunakan data yang diperoleh dari Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Data tersebut dipakai untuk menyelesaikan pemetaan komposisi kimia paling luas dari piringan protoplanet yang aada di sekitar lima bintang muda di dekatnya. Para ilmuwan mencoba menghubungkan titik-titik antara tempat planet terbentuk dan terbuat dari apa.

Telah diketahui bahwa, cakram protoplanet yang mengelilingi bintang itu sebenarnya mengandung molekul yang dapat memberikan dampak pada planet. Ia akan memberikan pengaruh pada bagaimana dan di mana pembentukan planet terjadi, seperti apa komposisi kimia dari planet, dan juga apakah planet tersebut memiliki komposisi organik atau tidak untuk mendukung kehidupan.

Dilansir oleh Tech Explorist, Karin Öberg, seorang astronom di Center for Astrophysics, mengatakan, “Dengan ALMA, kami dapat melihat bagaimana molekul didistribusikan di mana exoplanet saat ini sedang berkumpul.”

Ia juga menambahkan, ”Salah satu hal menarik yang kami lihat adalah bahwa piringan pembentuk planet di sekitar lima bintang muda ini merupakan pabrik dari kelas khusus molekul organik, yang disebut nitril, yang terlibat dalam asal usul kehidupan di Bumi.”

Hasil penelitian ilmuwan tersebut telah tertulis dalam draft jurnal arXiv, dengan judul Molecules with ALMA at Planet-forming Scales (MAPS), di mana pembahasannya terbagi menjadi banyak bab, dengan masing-masing diberi judul yang berbeda. Beberapa di antaranya yang terkait adalah I: Program overview and highlights, III: Characteristics of radial chemical substructures, IV: Emission Surfaces and Vertical Distribution of Molecules, VI: Distribution of the small organics HCN, C2H, and H2CO, VII: Substellar O/H and C/H and superstellar C/O in planet-feeding gas, dan IX: Distribution and properties of the large organic molecules HC3N, CH3CN, and c-C3H2.

MAPS, khususnya, berfokus pada cakram protoplanet di sekitar lima bintang bernama IM Lup, AS 209, GM Aur, MWC 480, dan HD 163296. Studi ini telah menyoroti hubungan antara debu dan substruktur kimia serta reservoir besar molekul organik di cakram bagian dalam dari wilayah bintang. Lebih jelasnya, Anda bisa mempelajari langsung melalui draft jurnal yang mereka terbitkan.

Baca Juga: Planet Dingin Hampir Mengisi Seluruh Tempat di Galaksi Bima Sakti

Gambar komposit data ALMA dari bintang muda HD 163296 ini menunjukkan emisi hidrogen sianida dalam cakram protoplanet. (ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/D. Berry (NRAO), K. Öberg et al (MAPS))

“Kami menemukan bahwa Tata Surya kita tidak terlalu unik dan sistem planet lain di sekitar bintang lain memiliki cukup bahan dasar untuk membentuk bangunan blok kehidupan.” kata Viviana V. Guzmán, astronom di Instituto de Astrofísica Pontificia Universidad Católica de Chile.

John Ilee, astronom dari University of Leeds dan merupakan penulis utama MAPS IX, mengatakan, “Kami menemukan lebih banyak molekul organik besar dari yang sudah diperkirakan, faktor 10 hingga 100 lebih, terletak di cakram bagian dalam pada skala Matahari. Sistem, dan kimianya tampak mirip dengan komet Tata Surya. Kehadiran molekul organik besar ini penting karena mereka adalah batu loncatan antara molekul berbasis karbon yang lebih sederhana seperti karbon monoksida, yang ditemukan berlimpah di ruang angkasa, dan juga molekul yang lebih kompleks yang diperlukan untuk menciptakan dan mempertahankan kehidupan.”

Sementara itu, Charles Law, astronom CfA yang merupakan penulis utama dari MAPS III dan IV, menjelaskan, “Gas molekuler dalam cakram protoplanet sering ditemukan dalam kumpulan cincin dan celah yang berbeda. Tetapi piringan yang sama yang diamati pada garis emisi molekuler yang berbeda sering kali terlihat sangat berbeda, dengan setiap piringan memiliki beberapa wajah molekul. Ini juga berarti bahwa planet-planet di piringan yang berbeda atau bahkan di piringan yang sama di lokasi yang berbeda dapat terbentuk di lingkungan kimia yang sangat berbeda. Ini juga berarti bahwa beberapa planet terbentuk dengan alat yang diperlukan untuk membangun dan mempertahankan kehidupan sementara planet-planet terdekat lainnya mungkin tidak.”

Baca Juga: Planet 9 di Tata Surya Kita Mungkin Lebih Dekat dari yang Diperkirakan

Arthur Bosman, seorang astronom di University of Michigan yang menjadi penulis utama MAPS VII, juga turut melaporkan, “Salah satu lingkungan yang sangat berbeda terjadi di ruang yang mengelilingi planet mirip Jupiter, di mana para ilmuwan menemukan gas tersebut miskin karbon, oksigen, dan unsur yang lebih berat, sementara kaya akan hidrokarbon, seperti metana. Kimia yang terlihat di piringan protoplanet harus diwariskan dengan membentuk planet. Temuan kami menunjukkan bahwa banyak gas raksasa dapat terbentuk dengan atmosfer yang sangat miskin oksigen (kaya karbon), menantang ekspektasi komposisi planet saat ini.”

Menurut Joe Pesce, astronom dan petugas program ALMA di National Science Foundation (NSF), memberikan catatan, “Apakah ada kehidupan di luar Bumi adalah salah satu pertanyaan mendasar umat manusia. Kita sekarang tahu planet ditemukan di mana-mana, dan langkah selanjutnya adalah menentukan apakah mereka memiliki kondisi yang diperlukan untuk kehidupan seperti yang kita ketahui. Program MAPS akan membantu kita menjawab pertanyaan-pertanyaan ini dengan lebih baik.”

Baca Juga: Wahana Ruang Angkasa Solar Orbiter Menangkap Citra Unik Venus

Cakram protoplanet dari lima bintang muda. (ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/D. Berry (NRAO), K. Öberg dkk (MAPS))

Öberg ikut menambahkan, “MAPS adalah puncak dari beberapa dekade pekerjaan kimia piringan pembentuk planet oleh para ilmuwan yang menggunakan ALMA dan pendahulunya. Meskipun MAPS telah mensurvei hanya lima disk saat ini, kami tidak tahu seberapa kompleks dan menakjubkannya disk ini secara kimia sampai sekarang.”

“MAPS pertama kali menjawab pertanyaan yang tidak dapat kami bayangkan beberapa dekade lalu dan juga memberi kami lebih banyak pertanyaan untuk dijawab.” pungkas Öberg.

Baca Juga: Inilah Alasan Mengapa Kita Belum Menemukan Keberadaan Alien