3 days ago
3
Para ilmuwan menemukan dua molekul yang mengandung nitril, malononitril dan maleonitril, di awan molekuler Taurus (TMC-1), yang terletak di konstelasi Taurus dan Auriga. (ESA)
PARA ilmuwan menemukan dua molekul yang mengandung nitril di awan molekuler Taurus. Awan molekuler Taurus (TMC-1) adalah awan antarbintang yang terletak di konstelasi Taurus dan Auriga, dan molekul-molekul yang baru ditemukan di dalamnya dikenal sebagai malononitril dan maleonitril.
Molekul-molekul ini terdeteksi menggunakan data dari survei garis QUIJOTE yang sedang berlangsung di TMC-1 yang dilakukan dengan Teleskop Yebes di Spanyol. Secara singkat, keberadaan molekul-molekul ini menunjukkan adanya proses kimia yang kompleks di ruang angkasa.
"Dinitril, seperti malononitril, telah dikenali sebagai prekursor dalam sintesis purin dan pirimidin pra-biologis, yang merupakan inti dari RNA dan DNA," jelas Marcelino Agúndez Chico, seorang peneliti di Instituto de Física Fundamental (CSIC) di Madrid, Spanyol, kepada Space.com. "Semakin kami menyelidiki, semakin kami sadar bahwa awan molekuler mampu mensintesis molekul pra-biotik."
Beberapa tahun terakhir telah menyaksikan fase menarik dalam astrokimia, di mana teknik observasi baru dan teleskop canggih memungkinkan para ilmuwan menemukan lonjakan molekul baru di ruang angkasa dengan kompleksitas yang mengejutkan.
"Sepertinya tidak ada batas untuk tingkat kompleksitas kimia yang dapat dibuat oleh ruang antarbintang," kata Agúndez. "Awan antarbintang yang dingin kini tidak lagi dianggap sebagai tempat yang tidak aktif, melainkan sebagai laboratorium kimia yang sangat aktif."
Di antara berbagai jenis molekul yang umum, terdapat yang mengandung grup nitril, yang terdiri dari atom karbon dan nitrogen yang terikat dengan ikatan tripel. Molekul jenis ini, pada kenyataannya, sangat melimpah. "Grup nitril sangat stabil," kata Agúndez. "Karbon dan nitrogen dipertahankan bersama dengan ikatan tripel, yang ternyata merupakan salah satu ikatan kimia terkuat di alam."
Namun, kimia antarbintang berbeda dari kimia yang terjadi di Bumi, di mana reaksi kimia biasanya menghasilkan produk yang paling stabil. Di ruang angkasa, yang merupakan lingkungan dingin dengan energi rendah, hasil reaksi kimia lebih dipengaruhi oleh kecepatan atau kemungkinan terjadinya reaksi, bukan oleh stabilitas.
Ini berarti reaksi yang berlangsung cepat, meskipun tidak menghasilkan produk yang paling stabil, cenderung mendominasi reaksi yang lebih lambat. Nitril, secara umum, sangat melimpah di ruang angkasa, yang memberi tahu kita bahwa nitril tidak hanya mudah terbentuk, tetapi juga sangat tahan terhadap kehancuran.
Stabilitas itu, ditambah dengan kemungkinan terbentuknya nitril, sebenarnya membuat nitril lebih melimpah dibandingkan dengan jenis molekul lain yang mungkin lebih mudah terurai atau bereaksi.
Untuk menghubungkan molekul nitril yang baru ditemukan dengan kimia yang mungkin telah memicu kehidupan di Bumi, ahli astrokimia perlu mengidentifikasi reaksi antarbintang yang menghasilkan molekul-molekul tersebut. Oleh karena itu, Agúndez dan rekan-rekannya mencari molekul lain yang mungkin telah menjadi bahan awal untuk dua nitril yang mereka deteksi, yang memberikan wawasan potensial ke dalam jalur reaksi yang terlibat dalam pembentukannya.
Ini Hasil temuan mereka.
Tim melaporkan malononitril dan maleonitril masing-masing delapan dan tiga kali lebih sedikit ditemukan di awan TMC-1 dibandingkan dengan molekul serupa di mana salah satu ikatan tripel nitrogen digantikan dengan ikatan tripel karbon-karbon.
Sebuah spesies reaktif yang dikenal sebagai "radikal", yang dapat memproduksi baik molekul yang mengandung ikatan tripel karbon-karbon serta malononitril dan maleonitril, juga diukur sekitar sepuluh kali lebih banyak dalam bentuk karbon dibandingkan dengan radikal nitril.
"[Ikatan tripel karbon-karbon] sangat sulit untuk diputuskan setelah terbentuk, dan TMC-1 kaya akan hidrokarbon," kata Agúndez. Oleh karena itu, tidak mengherankan jika molekul berbasis karbon lebih melimpah daripada molekul berbasis nitril.
Tim berhasil mengusulkan jalur reaksi untuk produksi maleonitril menggunakan pemodelan kimia. Namun, para peneliti menemui kesulitan dengan malononitril: mereka tidak dapat membuktikan bagaimana molekul ini terbentuk di awan antarbintang yang dingin.
Ini berkaitan dengan tantangan yang dihadapi bidang ini, kata Agúndez — yaitu, laju penemuan molekul baru melebihi kemampuan model yang ada untuk menjelaskan bagaimana molekul tersebut terbentuk. Sebagai contoh, maleonitril saat ini tidak termasuk dalam basis data kimia.
"Tingkat penemuan molekul yang sangat cepat di ruang angkasa [selama tiga tahun terakhir] tidak dapat dipahami oleh model kimia," jelas Agúndez. "Banyak molekul yang ditemukan bahkan tidak termasuk dalam jaringan reaksi yang digunakan dalam astrokimia. Untuk memahami bagaimana mereka terbentuk, kami perlu menyelidiki banyak reaksi baru."
Agúndez mengatakan mereka sedang bekerja untuk menemukan solusi, yang akan dipublikasikan dalam studi mendatang. Namun, data yang dikumpulkan di sini, serta dari studi eksplorasi lainnya, membantu membangun platform pengetahuan yang berkembang yang akan digunakan ilmuwan untuk merangkai misteri kehidupan di alam semesta.
"Data yang kami miliki untuk awan-awan lain tidak sebesar sensitifnya, tetapi tidak ada alasan untuk berpikir bahwa TMC-1 istimewa," kata Agúndez. "Sangat mungkin bahwa kimia yang kami temukan di TMC-1 juga terjadi di banyak awan molekuler lainnya di galaksi kita."
"Fakta bahwa kami sekarang tahu bahwa molekul-molekul tersebut melimpah di awan antarbintang memberikan potongan tambahan untuk teka-teki molekul pra-biotik yang kami yakin disintesis di ruang antarbintang," pungkasnya. (space/Z-3)
