Neptunus Hujan Berlian, Begini Penjelasan Ilmuwan

Dini Listiyani ยท Selasa, 30 Juni 2020 - 10:05 WIB
Neptunus Hujan Berlian, Begini Penjelasan Ilmuwan

Neptunus (Foto: NASA)

CALIFORNIA, iNews.id - Neptunus dan Uranus diduga mempunyai hujan berlian. Kini, para ilmuwan telah menghasilkan bukti eksperimental baru yang menunjukkan bagaimana hujan berlian bisa terjadi.

Hipotesa menyatakan, panas yang hebat dan tekanan ribuan kilometer di bawah permukaan Neptunus membelah senyawa hidrokarbon. Karbon terkompresi menjadi berlian dan tenggelam lebih dalam lagi ke inti planet.

Eksperimen baru menggunakan laser X-ray Linac Coherent Light Source (LCLS) SLAC National Accelerator Laboratory untuk pengukuran yang paling tepat mengenai bagaimana proses hujan berlian ini seharusnya terjadi. Lalu, mereka menemukan transisi karbon langsung menjadi berlian kristal.

"Penelitian ini memberikan data tentang fenomena yang sangat sulit untuk dimodelkan secara komputasi. miscibility dari dua elemen, atau bagaimana mereka bergabung saat dicampur. Di sini mereka melihat bagaimana dua elemen terpisah," kata fisikawan plasma Mike Dunne yang dikutip dari Science Alert, Selasa (30/6/2020).

Neptunus dan Uranus adalah planet yang paling tidak dipahami di Tata Surya. Jaraknya sangat jauh dan hanya Voyager 2 yang sudah berhasil mendekati mereka.

Tapi, raksasa es sangat umum di Bima Sakti yang lebih luas, kata NASA. Exoplanet yang mirip Neptunus 10 kali lebih umum dibanding planet luar yang mirip Jupiter.

Oleh karena itu, memahami raksasa es tata surya sangat penting karena mempelajari planet di seluruh galaksi. Dan, untuk memahami mereka lebih baik perlu diketahui apa yang terjadi di bawah eksterior biru tenang mereka.

Atmosfer Neptunus dan Uranus terdiri atas hidrogen dan helium, dengan sejumlah kecil metana. Di bawah lapisan atmosfer ini, cairan super dingin dari material 'dingin' seperti air, metana, dan amonia membungkus inti planet.

Perhitungan dan percobaan sejak dekade telah menunjukkan, dengan tekanan dan suhu yang cukup, metana dapat dipecah menjadi berlian. Hal ini menunjukkan berlian dapat terbentuk di dalam material yang panas dan padat ini.

Eksperimen sebelumnya di SLAC yang dipimpin oleh fisikawan Dominik Kraus di Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf di Jerman menggunakan difraksi sinar-X untuk menunjukkannya. Sekarang Kraus dan timnya telah mengambil penelitian mereka selangkah lebih maju.

"Kami sekarang memiliki pendekatan baru yang sangat menjanjikan berdasarkan hamburan sinar-X. Eksperimen kami menghasilkan parameter model penting di mana, sebelumnya, kami hanya memiliki ketidakpastian besar. Ini akan menjadi semakin relevan semakin banyak exoplanet yang kami temukan," kata Kraus.

Dalam percobaan sebelumnya, difraksi sinar-X digunakan untuk menyelidiki material. Ini bekerja dengan baik bagi material dengan struktur kristal, tetapi lebih sedikit dengan molekul non-kristal, sehingga gambarnya tidak lengkap.

Dalam percobaan baru, tim menggunakan metode yang berbeda, mengukur bagaimana sinar-X tersebar elektron di polystyrene. Hal ini memungkinkan mereka tidak hanya mengamati konversi karbon menjadi berlian, tetapi juga apa yang terjadi pada sisa sampel.

"Dalam kasus raksasa es sekarang kita tahu karbon hampir secara eksklusif membentuk berlian ketika terpisah dan tidak mengambil bentuk transisi cairan," ujar Kraus.

Ini penting, karena ada sesuatu yang sangat aneh soal Neptunus. Interiornya jauh lebih panas dari yang seharusnya, bahkan, planet mengeluarkan 2,6 kali lebih banyak energi dibanding menyerap Matahari.

Jika berlian, lebih padat dibanding material di sekitarnya menghujani interior planet, mereka bisa melepaskan energi gravitasi, yang diubah menjadi panas yang dihasilkan oleh gesekan antara berlian dan material di sekitarnya. Eksperimen ini ilmuwan tidak perlu menemukan penjelasan alternatif, setidaknya belum untuk saat ini.

"Teknik ini akan memungkinkan kita untuk mengukur proses menarik yang sulit dibuat ulang. Sebagai contoh, kita akan dapat melihat bagaimana hidrogen dan helium, unsur-unsur yang ditemukan di interior raksasa gas seperti Jupiter dan Saturnus, bercampur dan terpisah di bawah kondisi ekstrem ini. Ini adalah cara baru untuk mempelajari sejarah evolusi planet dan planet. sistem, serta mendukung eksperimen terhadap potensi bentuk energi masa depan dari fusi," ujar Kraus.

Editor : Dini Listiyani