Komet antarbintang 3I/ATLAS menyimpan petunjuk kimia tentang tempat asalnya yang sangat dingin. Pengukuran terbaru terhadap metana di koma komet itu menunjukkan kandungan hidrogen berat yang luar biasa tinggi, jauh melampaui apa pun yang pernah diukur pada metana di Tata Surya.
Tim peneliti yang dipimpin Nathan Roth dari American University dan Goddard Space Flight Center milik NASA menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb untuk mengukur rasio deuterium terhadap hidrogen, yang dikenal sebagai rasio D/H, dalam metana 3I/ATLAS. Hasilnya, yang diterbitkan di jurnal Nature Astronomy, menunjukkan rasio sekitar 3,2 persen.
Angka itu sekitar 13 kali lebih tinggi dibandingkan rasio yang terukur pada komet 67P/Churyumov-Gerasimenko, komet keluarga Jupiter yang kemungkinan berasal dari Sabuk Kuiper di Tata Surya kita sendiri. Para penulis menyatakan bahwa nilai tersebut melampaui semua nilai rasio D/H metana lain yang pernah diukur di Tata Surya.
Sinyal redup di antara cahaya yang lebih terang
Deuterium adalah hidrogen berat, yakni atom hidrogen yang intinya mengandung satu neutron tambahan. Ketika deuterium menggantikan hidrogen biasa dalam molekul metana, yang terdiri atas satu atom karbon dan empat atom hidrogen, jejak inframerahnya berubah. Perubahan itu memungkinkan para astronom membedakan kedua bentuk metana tersebut, meski sinyal dari bentuk yang mengandung deuterium jauh lebih redup.
Webb mengamati 3I/ATLAS pada 22 dan 23 Desember 2025, ketika komet itu berada sekitar 2,4 kali jarak Bumi dari Matahari. Teleskop tersebut menelaah cahaya inframerah dari koma, yaitu awan gas yang menyelubungi inti es komet. Para peneliti memodelkan dan mengurangkan cahaya dari gas-gas lain, lalu mencari jejak samar metana berdeuterium di antara fitur metana biasa yang jauh lebih terang.
Perbandingan dengan komet 67P menjadi penting karena komet itu adalah satu-satunya komet lain yang metana berdeuteriumnya pernah terdeteksi. Pengukuran pada 67P memerlukan penyelidikan jarak dekat oleh wahana Rosetta, sementara Webb berhasil mendeteksi molekul yang sama pada 3I/ATLAS dari jauh, meski komet itu lahir di luar Tata Surya.
Suggested read: Teleskop Swift NASA Segera Jatuh ke Bumi Tanpa Kendali, Sebagian Besarnya Diprediksi Terbakar di Atmosfer
Mengapa es mengingat suhu kelahirannya
Di dalam gas yang sangat dingin, sejumlah reaksi kimia cenderung memasukkan deuterium ke dalam molekul. Pada suhu sekitar 10 derajat di atas nol mutlak, reaksi yang dapat menghapus pengayaan deuterium menjadi kurang efektif. Reaksi kimia pada butiran debu antarbintang kemudian dapat membangun es yang kaya deuterium, yang pada akhirnya menjadi bagian dari sebuah komet.
Pengukuran baru ini juga memberi petunjuk tentang waktu pembentukan. Rasio D/H metana 3I/ATLAS sekitar tiga kali lipat rasio yang sebelumnya diukur pada air komet yang sama. Para peneliti menduga metana tersebut mungkin terbentuk belakangan, setelah kimia di sekitarnya memiliki lebih banyak waktu untuk memusatkan hidrogen berat.
Tim peneliti menilai hasil metana ini sesuai dengan dugaan asal 3I/ATLAS dari awan dingin atau lingkungan di sekitar bintang yang sedang terbentuk, dengan unsur yang relatif sedikit lebih berat daripada helium dan laju pembombardiran sinar kosmik yang tinggi. Partikel-partikel energik itu membantu memicu reaksi yang memperkaya molekul dengan deuterium.
Namun para peneliti menegaskan bahwa penjelasan itu masih berupa riwayat yang masuk akal, bukan identifikasi tempat lahir yang pasti. Pengukuran langsung rasio D/H metana di lingkungan pembentuk bintang yang jauh untuk dibandingkan masih belum tersedia, dan sedikit model kimia yang melaporkan perkiraan semacam itu masih berada di bawah nilai yang terukur pada 3I/ATLAS. Karena itu, komet ini menjadi ujian berat bagi model-model tersebut: setiap penjelasan tentang bagaimana bahan-bahannya terbentuk kini harus mampu menjelaskan mengapa metananya mengandung begitu banyak hidrogen berat.
Suggested read: Es di Kawah Kutub Utara Mars Berubah Mengikuti Musim, Dipicu Iklim Lokal Bukan Iklim Global
Apa poin penting dari berita ini?
- Komet antarbintang 3I/ATLAS menyimpan petunjuk kimia tentang tempat asalnya yang sangat dingin.
- Pengukuran Teleskop Webb menunjukkan rasio deuterium terhadap hidrogen dalam metana 3I/ATLAS sekitar 3,2 persen.
- Angka itu sekitar 13 kali lebih tinggi dibandingkan rasio pada komet 67P/Churyumov-Gerasimenko.
- Webb mengamati 3I/ATLAS pada 22 dan 23 Desember 2025, ketika komet itu berada sekitar 2,4 kali jarak Bumi dari Matahari.
- Para peneliti menduga metana tersebut terbentuk di lingkungan dingin di sekitar bintang yang sedang terbentuk, tetapi tempat lahir pastinya belum teridentifikasi.
