- Ilmuwan mempelajari bahan kimia organik dalam meteorit dan mengungkap puluhan ribu molekul berbasis karbon.
- Meteorit Murchison adalah chondrite karbon yang kaya akan bahan organik.
- Studi menunjukkan sidik jari molekuler meteorit Murchison dan Aguas Zarcas berbeda secara signifikan.
- Teknik baru tidak hanya mengungkap komposisi molekuler, tetapi juga mencitrakan struktur molekul tunggal.
Ilmuwan melakukan studi luar biasa mendetail terhadap bahan kimia organik yang terawetkan di dalam dua meteorit, mengungkap puluhan ribu molekul berbasis karbon, serta untuk pertama kalinya menampilkan citra struktur molekul tunggal. Riset ini menyatukan para ilmuwan dari National High Magnetic Field Laboratory (MagLab), Florida State University, dan Brookhaven National Laboratory. Tim peneliti menggunakan spektrometer massa resolusi ultra tinggi milik MagLab dan mikroskop berskala atom milik Brookhaven untuk memeriksa fragmen meteorit Murchison yang jatuh di Australia pada 1969 serta meteorit Aguas Zarcas yang jatuh di Kosta Rika pada 2019.
Hasil riset dipublikasikan di The Planetary Science Journal.
Meteorit Sebagai Kapsul Waktu Kimia
Meteorit dapat berfungsi sebagai kapsul waktu kimia yang menyimpan material dari masa pembentukan tata surya. Meteorit Murchison sangat berharga karena merupakan chondrite karbon yang kaya akan bahan organik, dan telah dipelajari secara luas sejak jatuh. Analisis baru menggunakan spektrometer massa 21 tesla Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance (FT-ICR) milik MagLab, yang mampu membedakan sejumlah besar senyawa dalam campuran yang sangat kompleks. Sebelum dianalisis, para peneliti melarutkan fragmen kecil meteorit dengan pelarut organik. Teknik ini mengungkap komposisi puluhan ribu molekul berbasis karbon di masing-masing meteorit.
Angka tersebut bukan berarti para ilmuwan mengidentifikasi puluhan ribu struktur molekul yang sepenuhnya unik. Analisis spektrometer massa terutama mengungkap rumus molekul yang ada, sementara struktur molekul berbeda bisa memiliki rumus molekul yang sama.
Ilmuwan Brookhaven, Percy Zahl, memeriksa molekul tunggal dalam material meteorit menggunakan mikroskop gaya atom non-kontak resolusi tinggi. Teknik ini menggunakan probe yang sangat tajam yang melayang di atas permukaan. Mikroskop tersebut tidak menyentuh molekul secara fisik, melainkan mengukur interaksi antara probe dan material untuk mencitrakan strukturnya. Mengetahui komposisi unsur suatu molekul tidak selalu menunjukkan bagaimana atom-atomnya saling terhubung. Susunan yang berbeda dapat menghasilkan molekul dengan rumus kimia sama tetapi struktur berbeda. Para peneliti mencatat bahwa keberhasilan mencitrakan molekul tunggal dalam campuran serumit ini dapat memakan waktu berhari-hari hingga berbulan-bulan kerja keras.
Tim peneliti menyebut ini merupakan laporan ketiga penggunaan mikroskop semacam itu pada material meteorit.
Ciri Kimia Meteorit yang Berbeda
Kombinasi ini secara efektif memberi para ilmuwan dua sudut pandang yang saling melengkapi: spektrometer massa memberikan inventaris kimia yang luas, sementara mikroskop mengungkap struktur molekul yang dipilih. Perbandingan antara Murchison dan Aguas Zarcas menghasilkan temuan penting lain. Meskipun keduanya termasuk jenis meteorit kaya karbon dan tampak serupa, sidik jari molekuler keduanya ternyata berbeda secara signifikan. Hanya sebagian kecil dari komposisi molekul kompleks yang tumpang tindih. Hal ini menunjukkan bahwa asteroid induk material tersebut mengalami lingkungan kimia yang berbeda selama pembentukan dan evolusi selanjutnya. Temuan ini menambah bukti bahwa tata surya awal tidak seragam secara kimiawi.
Asteroid dapat mengalami kombinasi pemanasan, perubahan, reaksi yang digerakkan oleh air, serta proses lain yang berbeda, sehingga meninggalkan ciri kimia unik yang pada akhirnya terbawa ke Bumi. Murchison sendiri sangat tua. Para peneliti menggambarkannya berusia setidaknya 5,5 miliar tahun, menjadikannya lebih tua dari Bumi dan memberikan jendela untuk memahami material yang ada sebelum planet kita terbentuk.
Temuan ini tidak menunjukkan bahwa kehidupan, atau bahkan prekursor langsung kehidupan, berasal dari meteorit tersebut. Sebaliknya, riset ini memperlihatkan kekayaan kimiawi material antariksa. Senyawa organik tersebar luas di meteorit, dan beberapa di antaranya menyimpan material yang ada sebelum atau selama tahap paling awal pembentukan tata surya. Meteorit Murchison sebelumnya telah memberikan bukti adanya butiran pre-surya, material kecil yang terbentuk sebelum matahari dan bertahan di dalam meteorit. Field Museum di Chicago, yang memiliki sebagian besar meteorit Murchison, menggambarkannya sebagai salah satu chondrite karbon yang paling banyak dipelajari.
Pekerjaan baru ini mendorong penyelidikan ke arah yang lebih presisi: tidak lagi sekadar bertanya unsur dan molekul apa yang bertahan, tetapi mulai menentukan rupa sebenarnya dari molekul antariksa individual. Kombinasi pemetaan kimia dan pencitraan molekuler ini berpotensi memberikan gambaran yang lebih rinci tentang inventaris organik tata surya awal bagi para peneliti, serta membantu para ilmuwan lebih memahami kondisi kimia awal yang memungkinkan ظهور planet dan pada akhirnya kehidupan.
Implikasi Studi Meteorit bagi Tata Surya Awal
Studi meteorit memberikan wawasan mendalam tentang lingkungan kimiawi awal tata surya. Sifat unik meteorit Murchison menunjukkan bahwa meteorit tidak hanya menyimpan material dari masa pembentukannya, tetapi juga mencerminkan proses evolusi kimia asteroid yang berbeda. Temuan-temuan ini menekankan keragaman kimiawi tata surya awal dan memberikan petunjuk penting untuk memahami kondisi asal-usul kehidupan. Senyawa organik dalam meteorit dapat menjadi prekursor kehidupan, yang semakin mendorong eksplorasi keberadaan kehidupan di luar Bumi.