Avivah YamaniPara astronom berhasil menemukan mata rantai air yang hilang di piringan pembentuk planet pada bintang V883 Orionis.
Yang menarik, bisa jadi air di Bumi itu jauh lebih tua dari Matahari!
Air. Molekul yang satu ini merupakan unsur fundamental alias penting dalam pembentukan bintang dan planet. Dan tentunya, air juga merupakan unsur penting untuk mendukung kehidupan di Bumi. Tak pelak kita menjadikan air sebagai salah satu komponen utama yang dicari keberadaannya di sebuah planet.
Tapi, dari mana air itu berasal?
Salah satu kemungkinannya, air di Bumi berasal dari komet. Dan untuk itu, misi pendaratan maupun tabrakan pada komet dan asteroid menjadi salah satu upaya untuk menemukan mata rantai asal usul air di Bumi dan bahkan Tata Surya.
Rupanya, keberadaan air bisa ditelusuri sampai sebelum Matahari a.k.a bintang terbentuk. Dalam penelitian terbaru, para astronom menemukan keberadaan air pada piringan pembentuk planet di sekitar bintang.
Air di piringan protoplanet
Ketika awan gas dan debu raksasa runtuh membentuk bintang di pusat, masih ada gas dan debu yang tersisa. Sisa materi ini membentuk piringan atau cakram di sekeliling bintang. Dalam kurun waktu beberapa juta tahun, materi di piringan tersebut bergabung membentuk planet, asteroid, dan komet.
Rupanya, para astronom bisa mendeteksi keberadaan air pada piringan protoplanet di sekeliling bintang muda V883 Orionis yang jaraknya 1300 tahun cahaya dari Bumi. Bintang ini baru berusia 0,5 miliar tahun atau 500 juta tahun di rasi Orion.
Air yang ditemukan ini bukan air yang kita kenal tapi air berat. Jadi, air itu terdiri dari satu atom oksigen dan dua atom hidrogen. Tapi ada lagi air berat yang salah satu atom hidrogennya digantikan oleh deuterium atau isotop berat hidrogen atau lebih tepatnya isotop H-2.
Yang menarik, air dan air berat terbentuk pada kondisi yang berbeda. Itu artinya, rasio atau perbandingannya bisa digunakan untuk melacak atau menelusuri kapan dan di mana air terbentuk. Contohnya, di Tata Surya, rasio air dan air berat di komet ternyata mirip dengan air di Bumi. Karena itulah, air di Bumi diduga berasal dari komet.
Mata Rantai Yang Hilang
Perjalanan air dari awan ke bintang muda, dan kemudian dari komet ke planet sudah diamati. Tapi, mata rantai air dari bintang muda ke komet masih belum bisa dipahami.
Mata rantai yang hilang itu ditemukan pada V883 Orionis.
Komposisi air di piringan V883 sangat mirip dengan komet di Tata Surya. Itu artinya, air sudah terbentuk miliaran tahun sebelum bintang terbentuk. Atau di Tata Surya, air terbentuk sebelum Matahari. Jika demikian, air terbentuk di ruang antarbintang dan kemudian diwarisi oleh komet dan Bumi, tanpa ada perubahan.
Masalahnya, untuk menemukan air pada piringan protoplanet bukan hal mudah. Sebagian besar air dalam bentuk es alias membeku dan tersembunyi dari penglihatan kita.
Pendeteksian
Air bisa berbentuk padat dalam hal ini membeku jadi es, atau air juga bisa dalam bentuk gas yang kita kenal sebagai uap air. Tapi air yang bisa menopang kehidupan itu, air dalam bentuk cair. Air dalam bentuk cair itu kita temukan sebagai lautan di permukaan Bumi. Tapi, dalam piringan gas dan debu pembentuk planet, jelas ada dua bentuk yang umum. Air es atau uap air.
Dengan bintang berada di pusat, maka tak pelak area ini lebih panas, dan materi di dekat bintang atau di bagian dalam piringan akan berwujud gas. Semetara itu, materi yang berada di luar batas beku pada piringan akan berwujud padat alias membeku jadi air es.
Air dalam wujud gas, bisa dideteksi keberadaannya dari radiasi yang dipacarkan molekul saat berputar dan bergetar. Tapi, bukan berarti uap air mudah ditemukan. Keberadaan air dalam wujud gas di area dekat pusat piringan juga jadi masalah karena tersembunyi oleh debu di dalam piringan. Selain itu molekul gas air juga terlalu kecil untuk bisa dipotret oleh teleskop.
Sementara itu, untuk air es, pendeteksiannya lebih kompleks karena gerakan molekul jadi terbatas.
Air di V883 Orionis
Air bisa dideteksi di V883 Orionis karena piringannya luar biasa panas sehingga terjadi ledakan di piringan. Ledakan bisa terjadi karena bintang memanasi piringan sampai pada temperatur dimana es menyublim jadi gas. Akibatnya, para astronom bisa mendeteksi keberadaan uap air dengan teleskop radio ALMA. Tak hanya itu, sensitivitas ALMA yang tinggi juga memungkinkan para astronom untuk mengetahui komposisi air, sekaligus memetakan distribusinya di dalam piringan.
Dari hasil pengamatan ALMA, air di V883 Orionis diwarisi dari awan molekular pembentuk bintang. Setelah itu, molekul air bergabung dengan objek padat atau objek es lain seperti komet, tanpa ada perubahan kimia yang signifikan. Yang cukup mengejutkan, jumlah air di dalam piringan V883 Orionis 1200 kali lebih banyak dibanding air di seluruh lautan di Bumi.
Untuk pengamatan selanjutnya, para astronom berharap bisa melakukan pengamatan dengan ELT atau Extremely Large Telescope yang sedang dibangun. Pengamatan dengan instrumen inframerah-menengah METIS bisa menyingkap lebih banyak informasi terkait air dalam fase gas di piringan protoplanet. Dengan demikian, kita bisa memiliki gambaran yang lebih utuh dari es dan gas di piringan protoplanet.
Tulis Komentar