Molekul Karbon Sebagai Sumber Awal Kehidupan Ditemukan di Nebula Orion

Teleskop Luar Angkasa James Webb menemukan molekul karbon di Nebula Orion. Molekul ini dapat bereaksi membentuk molekul kompleks sebagai awal kehidupan.

Teleskop Luar Angkasa James Webb (James Webb Space Telescope/JWST) dapat melihat molekul karbon. Berdasarkan sebuah studi baru-baru ini melaporkan bahwa molekul yang terdiri dari gabungan dua atom atau lebih dengan susunan tertentu yang terikat oleh ikatan kimia itu selama ini, dianggap sebagai landasan kimia antarbintang dalam piringan gas dan debu pembentuk planet di sekitar bintang muda.

JWST mendeteksi senyawa karbon metil kation (CH3+) dalam sistem cakram protoplanet yang disebut d203-506. Letaknya sekitar 1.350 tahun cahaya dari Bumi di Nebula Orion atau dikenal dengan Messier 42 (M42) atau NGC 1976.

Nebula Orion berbentuk memanjang yang terletak di selatan Sabuk Orion pada rasi bintang Orion. Objek ini merupakan salah satu nebula yang paling terang dan dapat dilihat menggunakan mata telanjang. Nebula Orion adalah objek fotografi yang paling sering diteliti di langit malam, dan merupakan salah satu fitur langit yang paling sering dipelajari. Nebula ini telah mengungkapkan banyak hal mengenai proses bagaimana bintang-bintang dan sistem-sistem planet terbentuk dari puing reruntuhan awan gas dan debu.

Para astronomi telah meneliti secara langsung cakram protoplanetary,brown dwarf, intensitas turbulensi dan gerakan gas. Selain itu mereka juga meneliti efek photo-ionizing dari bintang-bintang masif dekat di dalam nebula.

LamanSpace.commenyebutkan bahwa pusat dari sistem di Nebula Orion adalah katai merah yang hanya 10 persen lebih besar dari Matahari. Seluruh sistemnya dibombardir oleh radiasi ultraviolet yang kuat dari bintang-bintang masif, muda, dan panas di dekatnya.

Para ilmuwan berteori bahwa sebagian besar cakram protoplanet terkena radiasi ultraviolet yang intens selama periode tertentu, karena bintang cenderung terbentuk dalam kelompok yang mencakup bintang besar penghasil ultraviolet.

Kondisi seperti ini termasuk lingkungan kosmik di sekitar tata surya (solar system). Bukti dari meteorit menunjukkan bahwa bayi tata surya terkena bombardir berat dari radiasi seperti yang terbentuk sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu.

Penemuan Kation Metil

Pengeboman radiasi yang begitu intens seharusnya menghancurkan molekul organik kompleks yang diperlukan untuk membentuk dasar kehidupan. Tapi hal itu tidak selalu terjadi, sehingga masih ada kehidupan ada di Bumi.

Penemuan kation metil di wilayah tempat terbentuknya planet yang pada akhirnya dapat menampung kehidupan dapat membantu mengurai teka-teki kosmik ini dan membantu para ilmuwan lebih memahami bagaimana dan di mana kehidupan dapat dimulai di alam semesta.

Meskipun merupakan molekul yang relatif sederhana, kation metil telah menjadi pusat teori kimia karbon kosmik sejak era '70-an. Hal ini didasari fakta bahwa, seperti ion yang mengandung karbon lainnya (molekul bermuatan listrik), molekul tersebut mudah bereaksi dengan berbagai molekul lain.

Mudahnya molekul kation metil dalam bereaksi diartikan dapat memulai pertumbuhan molekul karbon yang lebih kompleks, bahkan pada suhu rendah. Kimia karbon seperti ini menjadi perhatian khusus para ahli astrobiologi, karena kehidupan yang dikenal seperti sekarang ini berbasis karbon. Namun sebelum JWST dapat mendeteksinya, para astronom tidak dapat mendeteksi molekul karbon ini di piringan pembentuk planet yang relatif jauh.

Ini karena mengamati piringan protoplanet dengan teleskop radio membutuhkan molekul dengan apa yang dikenal sebagai momen dipol permanen (permanent dipole moment) yang berarti bahwa mereka memiliki "akhir" positif dan negatif. Sebaliknya kation metil tidak memiliki momen dipol permanen.

Dengan pengamatan teleskop optik berbasis darat mengalami terlalu banyak interferensi atmosfer untuk mendeteksinya dari cahaya yang diserap dan dipancarkannya, sebuah proses yang disebut spektroskopi. Itu berarti menemukan kation metil membutuhkan teleskop luar angkasa yang sangat sensitif seperti JWST, yang mulai beroperasi pada musim panas 2022.

"Deteksi CH3+ ini tidak hanya memvalidasi sensitivitas JWST yang luar biasa, tetapi juga menegaskan pentingnya CH3+ dalam kimia antarbintang," kata anggota tim studi bernama Marie-Aline Martin, seorang peneliti di Universitas Paris-Saclay, dalam sebuah pernyataan.

Berkenaan dengan teka-teki bagaimana molekul organik dapat bertahan hidup dari ledakan radiasi ultraviolet, Martin dan rekannya berpikir mereka mungkin memiliki solusi. Tim menyarankan bahwa kation metil sebenarnya dapat muncul di lokasi tersebut secara langsung sebagai akibat dari radiasi ultraviolet yang menyediakan energi yang dibutuhkan untuk membentuk molekul.

Ada tanda-tanda lain bahwa pemboman radiasi ultraviolet juga dapat sangat mempengaruhi cakram protoplanet. Misalnya, pengamatan JWST menunjukkan bahwa piringan yang tidak teradiasi berat memiliki lebih banyak air daripada piringan, seperti d203-506, di mana tim tidak mendeteksi air.

"Ini jelas menunjukkan bahwa radiasi ultraviolet dapat sepenuhnya mengubah kimia cakram protoplanet," kata pemimpin penulis studi dan ilmuwan Universitas Toulouse, Olivier Berné.

"Ini mungkin benar-benar memainkan peran penting dalam tahap kimia awal asal usul kehidupan dengan membantu menghasilkan metil kation ?sesuatu yang mungkin sebelumnya diremehkan," imbuh dia. hay/I-1