Titan, bulan Saturnus, mengejutkan para saintis. Ahli astronomi telah menemukan di atmosfernya siklopropenilidena (C3H2), molekul berasaskan karbon yang sangat jarang dan sangat reaktif sehingga hanya dapat wujud di Bumi dalam persekitaran makmal.
Sebenarnya, jarang sekali ia tidak pernah dijumpai sebelumnya di atmosfer, di tata surya, atau di tempat lain. Satu-satunya tempat lain di mana molekul boleh kekal stabil adalah di ruang sejuk antara ruang. Tetapi berdasarkan asasnya, kemunculan molekul organik yang lebih kompleks adalah mungkin, yang suatu hari akan membawa kepada kehidupan.
“Kami menganggap Titan sebagai makmal sebenar, di mana kita melihat kimia yang serupa dengan yang ada di Bumi kuno ketika kehidupan dilahirkan di sini,” kata ahli astrobiologi Melissa Trainer dari Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA.
“Kami akan mencari molekul yang lebih besar daripada C3H2, tetapi kita perlu mengetahui apa yang berlaku di atmosfera untuk memahami reaksi kimia yang menyebabkan molekul organik kompleks.”
Cyclopropenylidene, yang bahkan digambarkan oleh penyelidik NASA sebagai 'molekul kecil yang sangat aneh', tidak dapat bertahan lama dalam keadaan atmosfera kerana ia bertindak balas dengan cepat dengan molekul untuk membentuk sebatian lain.
Setelah tindak balas berlaku, siklopropenilidena tidak lagi wujud. Di ruang antara bintang, gas atau habuk mana pun sangat sejuk dan meresap, yang bermaksud interaksi yang lemah, dan siklopropenilidena boleh wujud.
Titan sangat berbeza dengan ruang antara bintang. Dengan tasik hidrokarbon, awan hidrokarbon dan suasana nitrogen yang didominasi dengan sedikit metana. Atmosfer empat kali lebih tebal daripada Bumi (yang juga dikuasai oleh nitrogen). Para saintis berpendapat ada lautan air garam yang besar di bawah permukaan.
Pada tahun 2016, satu pasukan saintis yang diketuai oleh saintis planet Conor Nixon dari Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA menggunakan Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) di Chile untuk menyelidiki atmosfer titanium dalam mencari molekul organik.
Tanda tangan molekul pelik itu dijumpai di atmosfer atas yang rapuh, tinggi di atas permukaan. Membandingkannya dengan pangkalan data profil kimia, pasukan mengenal pasti molekul itu sebagai siklopropenilidena. Kemungkinan ketipisan atmosfer pada ketinggian ini menyumbang kepada kelangsungan molekul, tetapi mengapa ia muncul di Titan dan bukan di planet lain tetap menjadi misteri.
“Ketika saya menyedari saya melihat siklopropenilidena, pemikiran pertama saya adalah, 'Baiklah, ini benar-benar tidak dijangka,'” kata Nixon. 'Titan unik dalam sistem suria kita. Ternyata itu adalah harta karun molekul baru. '
Cyclopropenylidene menarik perhatian kerana ia dikenali sebagai molekul cincin; tiga atom karbonnya dihubungkan dalam cincin (dalam segitiga, tetapi prinsipnya sama). Walaupun siklopropenylidene sendiri tidak diketahui memainkan peranan biologi, asas nitrogen DNA dan RNA didasarkan pada cincin molekul tersebut.
“Siklus mereka membuka cabang kimia tambahan yang memungkinkan penciptaan molekul penting secara biologi,” kata ahli astrobiologi Alexander Thelen dari Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA.
Semakin kecil molekul, semakin berpotensi – diharapkan reaksi yang melibatkan molekul yang lebih kecil dengan ikatan yang lebih sedikit akan berlaku lebih cepat daripada reaksi yang melibatkan molekul yang lebih besar dan lebih kompleks. Ini bermaksud bahawa tindak balas yang melibatkan molekul kecil akan membawa kepada hasil yang lebih berbeza.
Titanium sudah menjadi sarang aktiviti kimia organik. Nitrogen dan metana terurai di bawah sinar matahari, menyebabkan lata reaksi kimia. Adakah reaksi ini boleh membawa kepada kehidupan adalah persoalan yang ingin dijawab oleh para saintis.
“Kami sedang berusaha untuk mengetahui apakah Titan dapat dihuni,” kata ahli geologi Rosalie Lopez dari Laboratorium Jet Propulsion NASA. “Oleh itu, kami ingin mengetahui sebatian apa dari atmosfer yang sampai ke permukaan, dan kemudian jika bahan ini dapat melalui kerak es ke lautan di bawah, kerana kami fikir lautan adalah tempat di mana keadaan dapat dihuni.”
Mengetahui sebatian mana yang terdapat di atmosfera adalah langkah yang sangat penting dalam proses penyelidikan ini. Cyclopropenylidene, molekul yang sangat jarang berlaku, boleh menjadi elemen penting dalam kehidupan kimia Titan.
Penyelidikan ini diterbitkan dalam The Astronomical Journal.
Sumber: Foto: NASA / JPL-Caltech / Universiti Arizona / Universiti Idaho
