Dunia dalam Butiran Debu Antarbintang

Kamis, 19 Januari 2023 | 14:53 WIB
0
128
Dunia dalam Butiran Debu Antarbintang
image: Astronoo

Memahami bagaimana butiran debu terbentuk dalam gas antarbintang (interstellar) dapat memberikan wawasan yang signifikan bagi para astronom dan membantu ilmuwan mengembangkan partikel nano yang berguna.

Studi laboratorium dan roket telah mengungkapkan wawasan baru tentang bagaimana butiran debu antarbintang muncul sebelum tata surya kita terbentuk. Hasilnya, yang diterbitkan oleh para peneliti Universitas Hokkaido dan rekannya di Jepang dan Jerman dalam jurnal Science Advances, juga dapat membantu para ilmuwan membuat nanopartikel dengan aplikasi yang berguna dengan cara yang lebih efisien dan ramah lingkungan.

Butiran 'presolar' ini dapat ditemukan di meteorit yang jatuh ke Bumi, memungkinkan penelitian laboratorium untuk mengungkap kemungkinan rute pembentukannya.

"Sama seperti bentuk kepingan salju yang memberikan informasi tentang suhu dan kelembapan atmosfer bagian atas, karakteristik butiran prasurya dalam meteorit membatasi lingkungan dalam aliran keluar gas dari bintang tempat mereka dapat terbentuk," jelas Yuki Kimura dari Hokkaido tim. Sayangnya, bagaimanapun, telah terbukti sulit untuk menjabarkan kemungkinan lingkungan untuk pembentukan butiran yang terdiri dari inti titanium karbida dan mantel karbon grafit yang mengelilinginya.

Pemahaman yang lebih baik tentang lingkungan di sekitar bintang tempat butiran dapat terbentuk sangat penting untuk mempelajari lebih lanjut tentang lingkungan antarbintang secara umum. Pada gilirannya, hal itu dapat membantu memperjelas bagaimana bintang berevolusi dan bagaimana materi di sekitarnya menjadi bahan penyusun planet.

Struktur butiran tampaknya menunjukkan bahwa inti titanium karbidanya pertama kali terbentuk dan kemudian dilapisi dengan lapisan karbon tebal di daerah aliran gas yang lebih jauh dari bintang yang terbentuk sebelum Matahari.

Tim menjelajahi kondisi yang mungkin menciptakan kembali pembentukan butir dalam studi pemodelan laboratorium yang dipandu oleh pekerjaan teoretis tentang nukleasi butir – pembentukan butir dari bintik kecil asli. Pekerjaan ini ditambah dengan eksperimen yang dilakukan pada periode gayaberat mikro yang dialami di atas penerbangan roket sub-orbital.

Hasilnya menawarkan beberapa kejutan. Mereka menyarankan butiran yang paling mungkin terbentuk dalam apa yang oleh para peneliti disebut jalur nukleasi non-klasik: serangkaian tiga langkah berbeda yang tidak diprediksi oleh teori konvensional. Pertama, karbon membentuk inti kecil yang homogen; titanium kemudian mengendap pada inti karbon ini untuk membentuk partikel karbon yang mengandung titanium karbida; akhirnya, ribuan partikel halus ini melebur menjadi butiran.

“Kami juga menyarankan agar karakteristik jenis prasurya dan butir surya lain yang terbentuk pada tahap selanjutnya dalam pengembangan tata surya dapat dijelaskan secara akurat dengan mempertimbangkan jalur nukleasi non-klasik, seperti yang disarankan oleh penelitian kami,” Kimura menyimpulkan. .

Penelitian ini dapat membantu pemahaman tentang peristiwa astronomi yang jauh, termasuk bintang raksasa, sistem planet yang baru terbentuk, dan atmosfer planet di tata surya asing di sekitar bintang lain. Tetapi itu mungkin juga membantu para ilmuwan di Bumi untuk mendapatkan kendali yang lebih baik atas partikel nano yang mereka jelajahi untuk digunakan di berbagai bidang, termasuk energi matahari, katalisis kimia, sensor, dan pengobatan nano. Implikasi potensial mempelajari butir-butir kecil dalam meteorit karena itu berkisar dari industri masa depan Bumi hingga sejauh yang dapat kita bayangkan.

(Materials provided by Hokkaido University)

***
Solo, Kamis, 19 Januari 2023. 2:45 pm
'salam hangat penuh cinta'
Suko Waspodo
suka idea
antologi puisi suko