“Kita adalah debu bintang, kita adalah emas / Kita adalah karbon yang berumur miliaran tahun.” Demikian tulis Joni Mitchell dan juga mencatat bahwa dia memimpikan pesawat pembom berubah menjadi kupu-kupu. Lagu dari tahun 1970 tidak kehilangan relevansinya saat ini. Ini juga merupakan kisah liris tentang realitas keberadaan manusia yang kering dan tak lekang oleh waktu: kita terbuat dari unsur-unsur, dan unsur-unsur ini telah ada sejak lama yang tak terbayangkan (“satu miliar tahun” adalah lisensi puitis dan pernyataan yang sangat meremehkan). Seperti yang dikatakan Mitchell, sebagian besar unsur terbentuk kita – dari karbon menjadi besi – terbentuk di bawah kondisi tekanan dan panas yang kuat yang ada di inti bintang, yang semuanya terlempar ke luar angkasa ketika mereka mati.
Seperti yang dikatakan oleh para penyair NASA, “mulai dari karbon dalam DNA kita hingga kalsium dalam tulang kita, hampir setiap elemen dalam tubuh kita terbentuk dari jantung yang membara dan pergolakan kematian bintang-bintang.” Dan mereka sudah ada lebih lama dari kita. Unsur-unsur ringan diperkirakan mulai terbentuk 14 miliar tahun yang lalu, sebenarnya pada menit-menit pertama setelah Big Bang, meskipun unsur-unsur lain baru muncul beberapa ratus ribu tahun kemudian, ketika alam semesta cukup mendingin sehingga elektron tetap berada di orbitnya. inti atom.
Satu-satunya unsur sebelumnya jauh lebih sederhana: hidrogen, helium, dan sedikit litium—ya, unsur-unsur yang juga diresepkan untuk gangguan bipolar, meskipun mungkin tidak cukup untuk menghibur Anda di alam semesta awal yang gelap dan sepi.
Segalanya telah membaik sejak saat itu. Sebuah survei terhadap lebih dari 150.000 bintang, yang diumumkan pada tahun 2017, mengkatalogkan distribusi unsur-unsur penting karbon, hidrogen, nitrogen, oksigen, fosfor, dan belerang.
“Dari karbon dalam DNA kita hingga kalsium dalam tulang kita, hampir setiap elemen dalam tubuh kita terbentuk dari jantung yang membara dan pergolakan kematian di bintang-bintang.”
“Kami sekarang dapat memetakan kelimpahan semua elemen utama yang ditemukan dalam tubuh manusia di ratusan ribu bintang di Bima Sakti kita,” kata Jennifer Johnson, penulis utama studi tersebut dan astronom observasional yang berbasis di Ohio. Universitas Negeri, dalam siaran persnya saat itu.
Sebuah artikel terbaru yang diterbitkan pada bulan Juli ini di jurnal Science Advances merinci penemuan debu bintang yang tersebar secara melimpah di asteroid terdekat, kali ini dengan bonus studi laboratorium jarak dekat terhadap zat eksotik namun sangat familiar ini. .
Ingin lebih banyak cerita kesehatan dan sains di kotak masuk Anda? Berlangganan buletin mingguan Salon Lab Notes.
Dr. Ann Nguyen dari NASA, ilmuwan luar angkasa dan direktur Fasilitas Penelitian NanoSIMS di Johnson Space Center NASA, adalah penulis utama di antara puluhan kontributor dari banyak negara yang membantu menganalisis sampel dari asteroid Ryugu.
“Butiran bintang presolar adalah debu yang terkondensasi dari aliran gas bintang yang mati miliaran tahun sebelum tata surya kita terbentuk,” katanya kepada Salon melalui email. “Mereka memiliki komposisi isotop yang sangat berbeda dengan komposisi isotop material apa pun yang terbentuk di tata surya kita.”
Rasio isotop yang tidak biasa – proporsi versi spesifik dari unsur-unsur yang ditemukan – memungkinkan para peneliti untuk menentukan bahwa unsur-unsur tersebut berasal dari tempat yang jauh dan juga untuk memahami bagaimana unsur-unsur tersebut terbentuk.
Nguyen dan rekan-rekannya memetakan sampel Ryugu untuk mencari karbon, nitrogen, oksigen, dan silikon, yang semuanya merupakan bagian penting dari diri kita saat ini—tetapi tentu saja, meskipun ini adalah unsur-unsur yang diketahui oleh penduduk bumi seperti kita, rasio isotop memberi tahu kita bahwa ini yang khusus datang dari tempat lain.
“Biji-bijian ini menanam tata surya kita dan membentuk beberapa bahan penyusun aslinya.”
Hal ini karena rasio isotopnya merupakan hasil reaksi nukleosintesis yang terjadi jauh di dalam bintang induknya. Beberapa dari butiran ini dimasukkan ke dalam tata surya kita dan selamat dari pemrosesan di asteroid atau komet,” jelas Nguyen. Karena butiran prasolar berdiameter sekitar seperempat mikrometer, ini bukanlah sesuatu yang dapat Anda lihat melalui teleskop atau analisis jarak jauh lainnya. Sebaliknya, para peneliti menggunakan peralatan khusus yang mampu melakukan pengukuran pada skala nanometer hingga tingkat atom.
Tapi Anda tidak hanya membunuh satu bintang dan mendapatkan seluruh elemen yang cocok untuk memuntahkan materi apa pun yang baik—baik Uranus atau, maaf, anus Anda—yang Anda inginkan. Jenis bintang tertentu dan cara matinya melepaskan berbagai elemen ke luar angkasa.
“Bintang dengan massa berbeda mempunyai nasib berbeda,” kata Nguyen kepada Salon. “Bintang bermassa rendah hingga menengah (kurang dari sekitar 8 massa matahari) berevolusi menjadi fase AGB, sementara bintang yang lebih masif berevolusi menjadi supernova. Bintang yang lebih masif mencapai suhu dan tekanan yang lebih tinggi di intinya, memungkinkan terjadinya berbagai reaksi nukleosintesis.
(Tahap AGB yang disebutkan Nguyen mengacu pada apa yang disebut “cabang raksasa asimtotik”, tahap kehidupan bintang-bintang yang relatif sederhana di mana mereka menjadi bola-bola dingin dan bercahaya yang sesekali mengalami fusi helium yang mudah terbakar di sekitar inti karbon dan oksigen dan kemudian membengkak menjadi menjadi raksasa merah, kehilangan massanya akibat angin bintang, dan bisa menjadi nebula protoplanet yang sangat indah—deskripsi yang tidak lengkap mengenai proses kompleks dan terkadang beragam yang memakan waktu sekitar seratus ribu tahun.)
Tim ini secara khusus berfokus pada karbon, nitrogen, dan oksigen karena komposisi isotopnya memberikan informasi yang jelas tentang jenis bintang asal mereka: supernova, nova, atau bintang AGB, misalnya. Dan komposisi kimia butiran presolar akan mengungkap rahasia tentang kimia bintang asal usulnya. “Misalnya,” kata Nguyen, “oksida dan silikat presolar berasal dari bintang yang kaya oksigen dan dari SiC presolar. [a compound of silicon and carbon] dan grafit [a form of carbon] mereka berasal dari bintang yang kaya karbon.”
Oke, tapi bagaimana hal ini bisa sampai ke kita sejak lama? “Kita tahu kita terbuat dari debu bintang karena contoh butiran yang bonafid telah diidentifikasi dalam sampel asteroid dan komet,” jelas Nguyen. “Biji-bijian ini menyemai tata surya kita dan membentuk beberapa bahan penyusun aslinya.” Bahan organik yang saya pelajari terbentuk melalui proses abiotik dan berbeda dengan bahan organik prebiotik – namun ada kemungkinan bahwa benda seperti Ryugu atau komet menyediakan bahan-bahan yang diperlukan untuk kehidupan di Bumi. Jika demikian, biji-bijian dan bahan organik sebelum matahari terbenam juga akan dipasok.”
Para ilmuwan baru saja menemukan cara untuk membuka tabung debu yang tersangkut dari 101955 Bennu, asteroid dekat Bumi yang berisi karbon – pengencang yang rusak membuatnya kebal terhadap para astronom, tetapi tidak untuk waktu yang lama! Dan sekarang Nguyen sedang menganalisis sampel Bennu dari misi pengembalian sampel NASA, yang kembali ke Bumi pada bulan September tetapi baru mengungkap sepenuhnya rahasia berdebunya bulan lalu. Sampel dari sampel tersebut sekarang sedang dipelajari oleh para ilmuwan di seluruh dunia, dan kita telah mendapatkan beberapa hasil menarik (banyak air dan fosfat). Semoga segera kita dapat mengetahui lebih jauh tentang asal muasal diri kita dan segala sesuatu yang ada di sekitar kita.
Sementara itu, kita yang mempunyai rasa hormat bisa jadi cukup bahagia mengetahui debu duniawi kita dan tubuh kita yang suatu saat akan kembali menjadi debu benar-benar berasal dari wilayah angkasa yang berkilauan dan intensitas bintang-bintang yang tak terbayangkan dalam penderitaannya.
+ There are no comments
Add yours