Ilmuwan Menemukan Molekul di Luar Angkasa yang Mengisyaratkan Asal Usul Kehidupan
ORBITINDONESIA.COM - Para ilmuwan telah menemukan molekul organik terbesar yang mengandung sulfur — bahan utama kehidupan — yang pernah diidentifikasi di ruang antarbintang. Para peneliti menyebut penemuan ini sebagai "mata rantai yang hilang" dalam pemahaman para ilmuwan tentang asal usul kosmik kimia kehidupan.
Sulfur adalah unsur ke-10 yang paling melimpah di alam semesta dan komponen penting dari asam amino, protein, dan enzim di Bumi. Tetapi meskipun para peneliti sebelumnya telah menemukan molekul yang mengandung sulfur yang mirip dengan yang baru ditemukan di komet dan meteorit, terdapat kekurangan molekul besar yang mengandung sulfur di ruang antarbintang — wilayah luas di antara bintang-bintang yang dipenuhi awan debu dan gas.
"Sulfur datang ke Bumi dari luar angkasa sejak lama sekali," kata Mitsunori Araki, seorang ilmuwan di Institut Max Planck untuk Fisika Ekstraterestrial di Jerman dan penulis utama studi tentang penemuan tersebut, yang diterbitkan minggu lalu di jurnal Nature Astronomy.
“Namun, kami hanya menemukan sejumlah kecil molekul yang mengandung sulfur di luar angkasa, yang aneh. Seharusnya jumlahnya sangat banyak, tetapi sangat sulit ditemukan.”
Tim peneliti lain sebelumnya menyarankan bahwa sulfur mungkin tampak langka di luar angkasa karena terperangkap dalam es kosmik — tersembunyi di depan mata daripada hilang.
Oleh karena itu, deteksi baru ini menambahkan bagian penting pada teka-teki ini. “Ini adalah molekul yang mengandung sulfur terbesar yang pernah ditemukan di luar angkasa, dengan 13 atom,” kata Araki. “Sebelumnya, yang terbesar hanya memiliki sembilan atom, tetapi itu sudah merupakan kasus yang langka, karena sebagian besar molekul yang mengandung sulfur yang terdeteksi hanya memiliki tiga, empat, atau lima atom.”
Menemukan molekul yang lebih besar itu penting, tambahnya, karena membantu mengisi kesenjangan yang ada antara kimia sederhana yang ditemukan di luar angkasa dan blok bangunan kehidupan yang lebih kompleks yang telah ditemukan di komet dan meteorit.
Molekul tersebut, yang juga mengandung karbon dan hidrogen, disebut 2,5-sikloheksadiena-1-tion dan menambah katalog yang terus berkembang yang berisi lebih dari 300 molekul yang telah diamati di luar angkasa hingga saat ini. Temuan ini, kata Araki, menunjukkan bahwa lebih banyak molekul yang mengandung sulfur, mungkin bahkan lebih besar, dapat dideteksi di masa mendatang.
Tempat Pembentukan Bintang
Molekul tersebut ditemukan di dalam awan molekuler yang disebut G+0.693–0.027 sekitar 27.000 tahun cahaya dari Bumi, dekat pusat galaksi kita.
Awan molekuler adalah konsentrasi debu dan gas yang dingin dan padat yang memungkinkan pembentukan molekul. Awan ini bertindak sebagai tempat pembentukan bintang karena gravitasi menciptakan gumpalan yang akhirnya menjadi bintang-bintang muda.
“Awan molekuler adalah tempat pembentukan bintang terjadi,” kata Valerio Lattanzi, juga seorang ilmuwan di Institut Max Planck untuk Fisika Ekstraterestrial dan salah satu penulis studi tersebut.
Pada akhirnya, tambah Lattanzi, beberapa awan ini akan mengarah pada pembentukan sistem planet seperti tata surya kita sendiri. “Bahan-bahan yang tertanam dalam awan molekuler akan ditransfer ke planet-planet,” katanya. “Kami mencoba mencari tahu apa saja bahan-bahan yang pada akhirnya akan membentuk kehidupan, mencoba memahami bagaimana dari molekul sederhana kita sampai pada kehidupan seperti yang kita kenal di Bumi. Dan kami mencoba menambahkan elemen-elemen ke dalam gambaran ini, satu per satu.”
Para peneliti pertama kali mensintesis molekul tersebut dengan menerapkan lucutan listrik pada zat yang disebut tiofenol — cairan berbau busuk yang mengandung sulfur, karbon, dan hidrogen. Kemudian mereka memperoleh “sidik jari radio” yang sangat presisi dari molekul tersebut yang mereka bandingkan dengan data teleskop yang ada dari pengamatan awan, yang dikumpulkan oleh teleskop radio IRAM-30m dan Yebes di Spanyol.
“Kami telah melihat dari pengamatan sebelumnya bahwa molekul sulfur cukup melimpah di awan ini,” kata Lattanzi. “Itulah mengapa ini menjadi target yang sangat baik bagi kami. Kami percaya bahwa salah satu kemungkinan asal mula kehidupan di Bumi adalah melalui tabrakan dan benturan sistem benda kecil seperti komet dan meteorit dengan planet kita di masa lalu, yang mungkin membawa molekul kompleks, termasuk yang mengandung sulfur. Jadi itulah yang sedang kami coba lakukan — untuk menghubungkan mata rantai yang hilang ini dalam jalur untuk akhirnya membentuk kehidupan seperti yang kita kenal.”
‘Kisah detektif yang menarik’
Kate Freeman, Profesor Geosains Evan Pugh di Universitas Penn State, menyebut studi ini sebagai “kisah detektif yang menarik yang dimungkinkan oleh teleskop radio yang canggih dan strategi pencarian yang sangat baik.”
Meteorit diketahui memiliki senyawa sulfur yang besar dan kompleks, kata Freeman, yang tidak terlibat dalam penelitian ini, dan kemungkinan besar mereka membawa banyak senyawa tersebut ke Bumi untuk membantu mempersiapkan panggung bagi kimia kehidupan.
“Namun, kami sebenarnya tidak tahu bagaimana senyawa-senyawa ini berakhir di meteorit atau benda-benda planet pendahulunya,” tambahnya dalam sebuah email. “Sekarang kita tahu setidaknya ada kemungkinan besar beberapa di antaranya berasal dari luar tata surya, dari wilayah yang kaya molekul di galaksi kita seperti area yang dipelajari oleh para penulis.”
Sulfur adalah salah satu dari hanya enam unsur yang penting bagi kehidupan di Bumi dan mungkin merupakan bahan penting dalam kehidupan paling awal di Bumi, menyediakan bahan bakar vital bagi mikroba purba, menurut Sara Russell, seorang profesor ilmu planet di Museum Sejarah Alam di London.
“Kehadiran molekul organik kompleks di pusat Galaksi Bima Sakti kita menyiratkan bahwa materi yang penting secara biologis mungkin ada di mana-mana di luar angkasa,” kata Russell, yang tidak berpartisipasi dalam penelitian ini, dalam sebuah email. “Menemukan molekul-molekul tersebut sejauh itu dari planet asal kita juga menunjukkan bahwa proses serupa mungkin terjadi di tempat lain — hal ini membuat keberadaan kehidupan di planet lain menjadi sedikit lebih mungkin.”
Ryan Fortenberry, seorang profesor madya kimia dan biokimia di Universitas Mississippi, mengatakan temuan tersebut membuatnya bersemangat. “Sulfur sebagai atom berada di tempat yang sangat istimewa dalam tabel periodik. Ia memiliki kimia unik yang memungkinkan molekul untuk melakukan lebih banyak hal daripada yang hanya dapat dilakukan oleh oksigen, nitrogen, dan karbon,” kata Fortenberry melalui email. “Menemukan molekul yang mengandung sulfur membantu kita untuk lebih memahami di mana kehidupan mungkin dimulai, dan di mana kehidupan mungkin berakhir.”
Lebih dari 50 tahun yang lalu, menemukan molekul apa pun di luar angkasa adalah sebuah keajaiban, tambah Fortenberry, yang juga tidak terlibat dalam penelitian ini.
“Anggapan umum saat itu adalah bahwa lingkungan yang keras akan dengan mudah menghancurkannya — sekarang kita menemukan molekul dengan 13 atom dan beberapa dengan puluhan atom,” katanya.
“Molekul lebih tangguh daripada yang kita duga, dan teleskop telah menunjukkan kepada kita bahwa kimia ruang angkasa jauh lebih kaya daripada yang bisa kita bayangkan. Saya sangat yakin bahwa kita akan menemukan asam amino di luar angkasa di luar tata surya kita.” ***
