Penemuan Mikrokristal Karbon Eksotis di Debu Meteorit Chelyabinsk

Nationalgeographic.co.id - Pada 15 Februari tahun 2013, sebuah meteor terbesar yang telah diamati sejauh abad ini jatuh di daerah Chelyabinsk di Ural Selatan, Rusia. Sekarang, para peneliti Rusia telah menemukan mikrokristal karbon eksotis dalam debu meteorit super Chelyabinsk tersebut.

Penelitian tentang morfologi dan simulasi pembentukan kristal ini dilakukan oleh konsorsium yang dipimpin oleh Sergey Taskaev dan Vladimir Khovaylo dari Chelyabinsk State University, Rusia. Laporan penelitian tersebut kini diterbitkan dalam jurnal The European Physical Journal Plus dengan judul "Exotic carbon microcrystals in meteoritic dust of the Chelyabinsk superbolide: experimental investigations and theoretical scenarios of their formation."

Seperti diketahui, ketika benda luar angkasa memasuki atmosfer bumi, permukaannya terkena tekanan dan suhu tinggi. Aliran udara merobek tetesan kecil dari meteoroid yang membentuk awan debu, yang mungkin di saat itu.

Tidak seperti biasanya, debu dari permukaan meteorit ini selamat dari kejatuhannya dan sedang dipelajari secara ekstensif saat ini. Debu ini mengandung beberapa mikrokristal karbon yang bentuknya tidak biasa.

Super meteor yang jatuh di Chelyabinsk di Ural Selatan adalah fenomena unik dalam skalanya dan menyebabkan minat publik dan ilmiah yang sangat besar. Ini telah menjadi meteoroid terbesar di abad ke-21 hingga saat ini setelah peristiwa Tunguska.

Di satu sisi, jatuhnya benda antariksa itu, yang memiliki diameter awal sekitar 18 meter, menunjukkan kurangnya pertahanan mutlak Bumi dari bahaya meteorit. Sementara di sisi lain, itu membawa ke planet kita bahan-bahan unik yang disintesis dalam kondisi yang tidak dapat direproduksi di laboratorium terbaik sekalipun.

Jatuhnya meteorit Chelyabinsk disertai dengan kehancurannya yang signifikan yang mengakibatkan jatuhnya sejumlah besar pecahan ke permukaan bumi. Disintegrasinya juga disertai dengan pembentukan gumpalan gas-debu dan penyelesaian selanjutnya dari komponen debu.

Gumpalan debu Chelyabinsk, yang terbentuk pada ketinggian 80 hingga 27 km, terdeteksi oleh beberapa satelit. Ia bergerak ke timur selama evolusinya dan mengelilingi seluruh dunia dalam empat hari.

Kondisi di mana debu meteorit jatuh dapat dianggap unik. Telah terjadi hujan salju 8 hari sebelum meteorit yang menciptakan garis batas yang berbeda yang memungkinkan penentuan awal lapisan. Sekitar 13 hari setelah jatuhnya meteorit, ada juga hujan salju yang melestarikan debu meteorit yang jatuh pada saat itu.

Dalam penelitian baru ini, peneliti TU Darmstadt Oliver Gutfleisch dan rekan menemukan mikrokristal karbon berukuran mikrometer dalam debu Chelyabinsk. Mereka memeriksa kristal menggunakan pemindaian mikroskop elektron (SEM) dan menemukan bahwa mereka mengambil berbagai bentuk yang tidak biasa: tertutup, cangkang kuasi-bola dan batang heksagonal.

"Kami fokus pada keunikan morfologi kristal karbon dari komponen debu meteoroid," jelas mereka seperti dilansir Sci-News.

"Kristal karbon pertama ditemukan selama penyelidikan debu menggunakan mikroskop optik, karena segi-seginya kebetulan berada di bidang fokus."

Ia menjelaskan, studi selanjutnya menggunakan mikroskop elektron optik menunjukkan bahwa ada banyak objek serupa di debu meteorit. Namun, menemukan mereka menggunakan mikroskop elektron agak menantang karena ukurannya yang kecil (sekitar 10 nm) dan kontras fase yang rendah.

Analisis lebih lanjut menggunakan spektroskopi Raman dan kristalografi sinar-X menunjukkan bahwa kristal karbon sebenarnya adalah bentuk grafit yang eksotik. Kemungkinan besar, struktur ini akan terbentuk dengan menambahkan lapisan graphene berulang kali ke inti karbon tertutup.

Para peneliti mengeksplorasi proses ini melalui simulasi dinamika molekuler dari pertumbuhan sejumlah struktur tersebut. “Kami menemukan bahwa di antara beberapa kemungkinan nanocluster karbon embrio, mungkin menjadi penyebab utama, yang bertanggung jawab atas pembentukan kuasi-sperikal cangkang tertutup yang diamati secara eksperimental dan mikrokristal batang grafit heksagonal,"

PROMOTED CONTENT