Para ilmuwan telah menemukan bahan-bahan organik antarbintang – nebula – dapat menghasilkan pasokan air yang melimpah melalui proses pemanasan, menandakan bahwa bahan-bahan organik bisa menjadi sumber air bumi.
Masih ada sejumlah misteri di planet kita termasuk asal usul air di buni yang sulit dipahami. Studi yang aktif menunjukkan bahwa air di bumi berasal dari komet-komet es atau meteorit yang mengandung silika hidrat yang berasal dari luar “garis salju” – batas di mana es dapat terkondensasi dikarenakan oleh suhu yang rendah.
Namun, studi terbaru, telah memberikan pengamatan yang bertentangan dengan teori asal usul air dari komet, meskipun masih gagal untuk menyarankan substitusi sumber air di bumi yang masuk akal.
“Sampai sekarang, perhatian terhadap bahan-bahan organik jauh lebih sedikit, dibandingkan dengan es dan silika, meskipun ada air yang berlimpah di dalam garis salju” kata ilmuwan planet Akira Kouchi dari Universitas Hokkaido.
Dalam studi saat ini yang diterbitkan di jurnal Scientific Reports, sekelompok ilmuwan yang dipimpin oleh Akira Kouchi menunjukkan bahwa pemanasan bahan-bahan organik antarbintang pada suhu tinggi, dapat menghasilkan sejumlah air dan minyak yang melimpah. Ini menunjukkan bahwa air dapat diproduksi di dalam garis salju, tanpa kontribusi dari komet atau meteorit yang berasal dari luar garis salju.
Sebagai langkah pertama, para peneliti membuat bahan-bahan organik tiruan di awan molekul antarbintang menggunakan bahan-bahan kimia.
Agar bahan-bahan organik tiruan yang dibuat berhasil menganalogikan proses, mereka merujuk pada data-data analitik organik antarbintang melalui penyinaran cahaya ultraviolet pada suatu campuran yang mengandung H2O, CO, dan NH3, yang meniru proses alami secara sintetis.
Kemudian, mereka secara bertahap memanaskan bahan-bahan organik tiruan tersebut dari suhu 24 hingga 400 ℃ pada kondisi bertekanan. Sampel masih belum berubah hingga suhu 100 ℃, tetapi pada suhu 200 ℃ terpisah menjadi dua fase. Pada suhu sekitar 350 ℃, pembentukan tetesan air terlihat dan jumlah tetesannya meningkat seiring bertambahnya suhu. Pada suhu 400 ℃, selain tetesan air, minyak hitam pun dihasilkan.
Setelah pemanasan pada suhu 400 ℃, bahan-bahan organik antarbintang tiruan terpisah menjadi dua : lapisan minyak (hitam) dan air (transparan kekuningan) (a: sebelum pemanasan, b: setelah pemanasan pada suhu 400 ℃). Credit: Hideyuki Nakano et al., Scientific Reports, 2020
Tim peneliti melakukan percobaan serupa namun dengan jumlah bahan organik yang lebih besar, dan tetap menghasilkan air dan minyak. Analisis mereka melalui spektrum serapan mengungkapkan bahwa komponen utama produk berair adalah air murni. Selain itu, analisis kimia dari minyak yang diproduksi menunjukkan karakteristik yang mirip dengan tipikal minyak mentah yang ditemukan di bawah bumi.
Bahan analog antarbintang organik menghasilkan tetesan air dan minyak saat suhu pemanasan bertambah. Credit: Hideyuki Nakano et al., Scientific Reports, 2020
“Hasil kami menunjukkan bahwa bahan-bahan organik antarbintang di dalam garis salju adalah sumber potensial air di bumi. Selain itu, formasi minyak abiotik yang kami amati menunjukkan sumber minyak bumi yang lebih melimpah bagi Bumi purba daripada yang diperkirakan sebelumnya,” kata Akira Kouchi.
“Analisis terhadap bahan-bahan organik di masa depan dalam sampel dari asteroid Ryugu, yang akan dibawa kembali oleh penjelajah asteroid Jepang Hayabusa2 akhir tahun ini, harus memajukan pemahaman kita tentang asal usul air di bumi.”
