Ketika Tata Surya Bernafas untuk Pertamakalinya

Seperti juga manusia membutuhkan oksigen untuk kehidupannya, ternyata oksigen juga ada di seluruh Tata Surya kita, dan penemuan terkini dari NASA berhasil menghitung komposisi oksigen yang terkandung pada saat kelahirannya.

Informasi tersebut berhasil dibawa pulang oleh penjejak Genesis milik NASA yang jatuh ke Bumi pada tahun 2004. Demikian penemuan tersebut disampaikan pada Konferensi Sains tentang Bulan dan Planet di Houston, Texas, Amerika Serikat, 10 Maret yang baru lalu. Grup yang meneliti temuan tersebut dipimpin oleh Kevin McKeegan, pakar kimia-antariksa dari Universitas California, Los Angeles.

Penemuan itu sendiri menjelaskan bahwa ternyata Matahari memiliki komposisi O XVI (Oksigen-16), yaitu iostop oksigen paling umum; yang lebih banyak daripada di Bumi. Hal ini kontradiksi dengan yang sebelumnya dipercayai bahwa Bumi memiliki komposisi oksigen yang sama dengan Matahari. Penemuan ini juga memberi capaian pada komposisi oksigen pada pembentukan Tata Surya.

Untuk memperoleh informasi tersebut, maka Genesi mendapatkan data dari memerangkap arus partikel terioniasi dari Matahari, dikenal sebagai angin mataari. Karena angin matahari berasal dari lapisan luar Matahari yang tidak berubah, sehingga dapat dianggap bahwa angin matahari membawa oksigen primordial diantara elemen-elemen yang lain.

Oksigen-16 tersusun dari 8 proton dan 8 neutron, mencakup 99,8% oksigen yang ada di Bumi. Ada juga sejumlah kecil oksigen-17 dan oksigen-18 yang proporsinya berbeda – beda di seluruh Tata Surya kita. Ilmuwan telah mengukur perbedaan proporsi yang sedikit berbeda antara Bumi, Mars, Bulan dan di dalam meteorit, karena setiap tempat tersebut pastilah terdapat sidik jari oksigen.

Banyak studi telah dilakukan untuk menemukan proporsi awal isotop oksigen matahari. Ada dua pendapat yang bertentangan mengenai hasil dari batu-batuan Bulan, yang dianggap menyimpan oksigen dari Matahari, dikarenakan Bulan tidak mempunyai atmosfer seperti di Bumi, sehingga angin matahari langsung menghantam permukaan Bulan (Nature, 440, 751-752,2006).

Selama ini menjadi pertanyaaan, apakah Bumi sama seperti Matahari dan meteorit, dan fakta terkini tersebut menunjukkan bahwa Bumi tidak seperti Matahari.

Bagaimana informasi tersebut diperoleh? Oksigen dikenal sangat susah diukur, dikarenakan jumlahnya yang banyak, jadi sulit ditentukan, yang mana oksigen dari Matahari atau dari tempat lain. Selain itu oksigen sangatlah reaktif. Untuk itu McKeegan dan grupnya mempergunakan mass spectrometer pada cakupan 3 mm persegi dari lapisan silikon yang mengandung oksigen dari angin matahari.

Menggunakan tembakan penyinaran ion caesium, maka sampel data dikupas samppai 20 nanometer untuk membuang semua kontaminasi oksigen dari Bumi. Kemudian dalam vakum maka komposisi iostop oksigen Matahari dapat diukur, menggunakan tembakan untuk melepaskan atom dari perangkap silikon, dan menemukan sejumlah besar proporsi oksigen-16, jauh lebih besar dari di Bumi.

Hasil ini memunculkan pertanyaan baru. Kenapa komposisi oksigen di Bumi berbeda dengan Matahari, dan proses kimiawi apa yang menyebabkan perubahan? Pastilah terdapat suatu proses yang membuang sejumlah oksigen-16 ketika proto-Tata Surya berkondensasi menjadi bulir-bulir padat dan berkoalesi menjadi planet. Dan tentulah proses tersebut merupakan hal yang pertama kali terjadi sekitar 4,5685 miliar tahun yang lalu, ketika jabang bayi Tata Surya pertama kali bernafas.

Sumber :Nature 452, 259, 2008)