• LATEST
    • A PHP Error was encountered

      Severity: Notice

      Message: Undefined variable: latest

      Filename: views/_header.php

      Line Number: 48

      A PHP Error was encountered

      Severity: Warning

      Message: Invalid argument supplied for foreach()

      Filename: views/_header.php

      Line Number: 48


Asal-Usul Air Di Bulan dan Tata-Surya Kita

Hasil observasi selama dua dekade terakhir mendukung bukti keberadaan air di Bulan. Namun, sumber dan proses kimia dan / atau fisika poduksi air di bulan, masih belum diketahui oleh para ahli selama ini. Melalui eksperimen simulasi laboratorium  hasil riset dan kajian Cheng Zhu, mahasiswa pasca-doktoral pada Department of Chemistry, University of Hawai‘i di Manoa (UH Manoa) dan Keck Laboratory bidang Astrochemistry, University of Hawai‘i di Manoa, Honolulu (Amerika Serikat) dan koleganya (2019), menyediakan bukti yang dapat menjelaskan asal-usul air di Bulan (Cheng Zhua et al, 2019).

Penemuan akhir-akhir ini melalui orbit pesawat ruang angkasa seperti Lunar Prospector dan Lander Lunar Crater Observation dan Sensing Satellite menunjukkan keberadaan es air (water ice) di kutub-kutub Bulan; namun, asal usul air ini masih belum pasti. Air bulan mewakili satu syarat utama kolonisasi permanen Bulan sebagai bahan baku (feedstock) untuk bahan bakar dan pembangkit energi (hidrogen, oksigen) dan juga sebagai “air minum” (“drinking water”).

Untuk menyingkap asal-usul atau pembentukan air di Bulan dan tata-surya kita, Cheng Zhu et al (2019) melakukan suatu eksperimen simulasi lab. Ralf I. Kaiser, Profesor bidang kimia, asal Department of Chemistry, University of Hawai‘i di Manoa (UH Manoa) dan Keck Laboratory bidang Astrochemistry, University of Hawai‘i  Manoa, Honolulu di Amerika Serikat (AS) dan Jeffrey J. Gillis-Davisc asal Hawai‘i Institute of Geophysics and Planetology, UH Manoa, Honolulu di AS, merancang eksperimen simulasi laboratorium untuk menguji sinergi antara proton hidrogen dari angin matahari, mineral bulan, dan dampak mikrometeorit. Sedangkan Cheng Zhu mengiadiasi atau menyinari sampel –sampel olivin—satu mineral kering sebagai pengganti material bulan, dengan ion deuterium sebagai proksi proton angin-matahari (solar wind protons) (University of Hawaii at Manoa, 21/5/2019).

Deuterium hanya diiradiasi, menurut Zhu, “experiments did not reveal any trace of water formation, even after increasing the temperature to lunar mid-latitude daytime temperatures. But when we warmed the sample, we detected molecular deuterium, suggesting that deuterium - or hydrogen - implanted from the solar wind can be stored in the lunar rock.” (University of Hawaii at Manoa, 21/5/2019).

Hasil riset Cheng Zhu et al (2019) menemukan bahwa air dapat dihasilkan dan dilepas melalui goncangan thermal (thermal schocks) yang dipicu oleh dampak mikrometeorit pada silikat anhidrat implan proton-angin-surya (solar-wind proton-implanted anhydrous silicates). Penemuan ini sangat bermanfaat untuk menjelaskan asal-usul air di Bulan dan juga benda-benda tak berangin lainnya seperti Ceres dan menguraikan distribusi air di tata surya kita saat ini (Cheng Zhua et al, 2019).

“Therefore, another high-energy source might be necessary to trigger water formation within the Moon's minerals followed by its release as a gas that can be detected,” papar Profesor Ralf I. Kaiser (University of Hawaii at Manoa, 21/5/2019).

Set kedua percobaan iradiasi deuterium disusul oleh pemanasan laser untuk simulasi efek termal dari dampak micrometeorite. Semburan ion dengan rasio massa-ke-muatan  (mass-to-charge ratios) yang cocok dengan air berat terionisasi tunggal, diobservasi dalam fase gas selama pulsa laser. “Water continued to be produced during laser pulses after the temperature was increased, suggesting that the olivine was storing precursors to heavy water that were released by laser heating,” ungkap Zhu (University of Hawaii at Manoa, 21/5/2019).

Untuk menggambarkan proses-proses ini dan menganalisis dampaknya pada Bulan dan benda-benda lainnya, Hope Ishii dan John Bradley asal Hawai‘i Institute of Geophysics and Planetology (HIGP), UH Manoa, menggunakan mikroskop elektron pemindaian berkas ion terfokus dan mikroskop elektron transmisi di Pusat Advanced Electron Microscopy, Amerika Serikat. Kedua ahli itu mengobservasi lubang permukaan berukuran sub-mikrometer, beberapa bagian tertutup oleh kelopak;  hasilnya menunjukkan bahwa uap air menumpuk di bawah permukaan dalam vesikel hingga pecah, melepaskan air dari silikat Bulan pada dampak mikrometeorit.

“Overall, this study advances our understanding on the origin of water as detected on the Moon and other airless bodies in our Solar System such as Mercury and asteroids and provides, for the first time, a scientifically sound and proven mechanism of water formation,” papar Jeffrey Gillis-Davis asal HIGP (Zhu (University of Hawaii at Manoa, 21/5/2019).

Hasil riset dan eksperimen kolaborasi tim ahli itu dirilis oleh Proceedings of the National Academy of Sciences, edisi akhir April 2019—yang diedit oleh Mark H. Thiemens asal University of California di San Diego, La Jolla, California, Amerika Serikat (Cheng Zhu, Parker B. Crandall, Jeffrey J. Gillis-Davis, Hope A. Ishii, John P. Bradley, Laura M. Corley, and Ralf I. Kaiser, “Untangling the formation and liberation of water in the lunar regolith”, Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019).

Riset dan eksperimen itu merupakan suatu studi ilmiah lintas-disiplin untuk menjelaskan asal-usul dan bukti kimia, fisika, dan material keberadaan dan pembentukan air di Bulan. Proyek riset kolaboras itu melibatkan ahli kimia fisika pada W.M. Keck Research Laboratory bidang  Astrochemistry, UH Manoa Department of Chemistry dan ahli planet asal Hawai'i Institute of Geophysics and Planetology (HIGP) di Honolulu, Amerika Serikat.

Ahli-ahli yang terlibat dalam proyek riset itu adalah Cheng Zhua asal Department of Chemistry, UH Manoa dan Keck Laboratory bidang Astrochemistry, University of Hawai‘i di Manoa, Honolulu; Parker B. Crandalla, Department of Chemistry, UH Manoa dan Keck Laboratory bidang Astrochemistry, UH Manoa, Honolulu;  Jeffrey J. Gillis-Davisc asal Hawai‘i Institute of Geophysics and Planetology (HIGP), UH Manoa, Honolulu; Hope A. Ishiic asal Hawai‘i Institute of Geophysics and Planetology, UH Manoa, Honolulu; John P. Bradley, Hawai‘i Institute of Geophysics and Planetology, UH Manoa, Honolulu; Laura M. Corley, Hawai‘i Institute of Geophysics and Planetology, UH Manoa, Honolulu; Ralf I. Kaisera, Department of Chemistry, UH Manoa dan Keck Laboratory bidang Astrochemistry, UH Manoa, Honolulu di Amerika Serikat (Cheng Zhua et al, 2019).

 

Oleh: Servas Pandur