Dua dunia yang letaknya nyaris berseberangan di Tata Surya barusan ngasih kita misteri yang bahkan nggak kita sadari keberadaannya.

Mengelilingi planet raksasa gas Saturnus, ada Titan—bulan dengan kerak es air, danau-danau berisi metana dan etana cair, serta atmosfer berkabut.

Di ujung paling jauh bidang planet, dengan jarak rata-rata dari Matahari empat kali lipat jarak Saturnus, bersembunyi Pluto—hamparan beku berkilau yang dipahat oleh gunung-gunung es.

Kedua dunia ini kaya akan nitrogen dan hidrokarbon; keduanya diselimuti atmosfer tempat reaksi kimia yang dipicu sinar Matahari menghasilkan kabut tebal. Dan sekarang, di kedua dunia itu, JWST mendeteksi tanda kimia yang belum pernah kita lihat sebelumnya.

Tim yang dipimpin astronom Bruno Bézard dari French National Center for Scientific Research (CNRS) sudah mengidentifikasi beberapa kandidat yang mungkin, dengan implikasi buat memahami bagaimana kimia organik kompleks berlangsung di benda-benda planet yang nggak mirip Bumi.

Temuan mereka sudah diterima di jurnal Astronomy & Astrophysics dan bisa diakses di server preprint arXiv.

Titan ditemukan oleh Christiaan Huygens tahun 1655, tapi permukaannya tetap tersembunyi di balik atmosfer berkabut yang baru teridentifikasi secara formal ketika Gerard Kuiper mendeteksi metana dalam spektrumnya tahun 1944.

Sejak saat itu, para ilmuwan berhasil mengumpulkan banyak informasi tentang permukaan Titan meskipun atmosfernya tebal, sebagian besar berkat wahana Cassini. Dari situlah kita tahu tentang danau-danaunya, padang pasirnya, gunung-gunungnya, dan fitur tektoniknya.

Tapi informasi detail tentang kimia permukaan bulan ini lebih sulit didapat—dan ini agak menyebalkan, karena dari apa yang sudah berhasil kita ketahui, Titan itu laboratorium yang nyaris sempurna buat mempelajari kimia prebiotik, alias kondisi-kondisi kimia yang mendahului kehidupan.

Titan punya atmosfer nitrogen, bersama dengan metana, sinar Matahari, partikel energetik, hujan, sungai, danau, dan musim yang secara bersama-sama menghasilkan variasi senyawa karbon yang luar biasa.

Jadi setiap kali ilmuwan menemukan sesuatu yang baru tentang Titan, itu menunjukkan jenis-jenis kimia organik kompleks macam apa yang bisa terjadi tanpa kehadiran kehidupan.

Teleskop luar angkasa inframerah JWST adalah alat yang luar biasa buat mengintip menembus awan, jadi tim ilmuwan yang termasuk Bézard memesan waktu buat mengamati bulan ini di bawah proposal berjudul “Titan Climate, Composition and Clouds”.

Tapi begitu mereka dapat spektrumnya kembali, teleskop itu mendeteksi fitur penyerapan yang nggak bisa diidentifikasi oleh para peneliti.

Yang bikin makin penasaran, fitur ini muncul secara independen di observasi dari dua instrumen JWST yang berbeda, jadi kemungkinan besar ini bukan glitch instrumen.

Coba kita mundur sebentar.

Waktu JWST mempelajari suatu objek, dia merekam cahaya di berbagai panjang gelombang inframerah. Atom dan molekul yang hadir berinteraksi dengan cahaya dengan cara yang spesifik, menyerap dan kadang-kadang memancarkannya kembali di panjang gelombang yang berbeda.

Kalau kamu lihat garis yang lebih gelap di spektrum, yang disebut fitur penyerapan, itu artinya ada sesuatu yang menyerap cahaya di panjang gelombang tertentu itu.

Nah, ini bagian kerennya. Setiap atom atau molekul punya pola penyerapan dan emisi yang unik—semacam sidik jari spektral yang bisa dipakai ilmuwan buat mengidentifikasinya.

Jadi, artinya di sini adalah fitur penyerapan dari Titan nggak benar-benar cocok dengan penyerap mana pun yang sudah dikenal—menunjukkan bahwa mungkin ada molekul atau material lain di Titan yang belum teridentifikasi.

Tapi, ceritanya makin rumit nih.

Dalam program observasi terpisah, JWST juga mengamati Pluto. Dan fitur penyerapan yang sama muncul—cuma lebih tebal dan lebih kuat dari yang terlihat di Titan.

Ini di luar dugaan. Titan dan Pluto terhubung lewat kimia nitrogen dan metana mereka yang kaya, tapi terpisah oleh perbedaan suhu, tekanan, dan geologi yang sangat besar. Tapi ternyata keduanya menunjukkan sidik jari kimia tak dikenal yang sama.

Apa tepatnya yang menghasilkan sinyal itu masih belum jelas.

Sinyalnya kuat, konsisten, dan berperilaku dengan cara yang menunjukkan bahwa sinyal itu berasal dari permukaan kedua dunia, bukan dari atmosfernya.

Tapi, setelah dibandingkan dengan puluhan senyawa, nggak ada satu pun yang meyakinkan. Benzena murni, propadiena, ketena, dan asetilena semuanya mendekati, tapi semuanya cukup berbeda sehingga identifikasi yang pasti belum bisa dilakukan.

Satu kemungkinan adalah pelakunya adalah senyawa yang sudah dikenal tapi berperilaku dengan cara yang nggak biasa. Tercampur sama zat kimia lain, atau tersusun dalam bentuk fisik yang berbeda, beberapa molekul bisa menyerap cahaya inframerah di panjang gelombang yang sedikit berbeda dari yang mereka lakukan di eksperimen laboratorium.

Segala sesuatu dari deteksi ini mengarah ke sesuatu yang lebih dalam, dan fakta bahwa ini muncul di Titan dan Pluto sekaligus sepertinya jadi kuncinya.

Terkait: Kristal Aneh di Danau Titan Bisa Melanggar Aturan Dasar Kimia

Ini menunjukkan bahwa sinyal tersebut bukan sekadar keanehan aneh dari satu bulan yang aneh, melainkan fitur kimia yang sebelumnya nggak dikenal, yang dimiliki oleh dunia-dunia dingin, kaya nitrogen, dan mengandung metana.

Observasi di masa depan bisa membantu mempersempit kemungkinan dengan memetakan di mana sinyal itu muncul di seluruh permukaan Titan. Dan waktu misi Dragonfly NASA tiba di pertengahan 2030-an nanti, spektrometer massa yang dibawanya bisa mengidentifikasi beberapa senyawa kandidat dari jarak dekat.

Untuk saat ini, misterinya masih belum terpecahkan—bayangan samar dalam cahaya dunia asing, mengisyaratkan bahwa Tata Surya kita mungkin penuh dengan kimia halus yang masih nyaris belum kita pahami.

Temuan ini, yang sudah diterima untuk publikasi di Astronomy & Astrophysics, sudah diunggah ke arXiv.

Artikel ini sudah dicek faktanya oleh Carly Cassella dan diedit oleh Peter Dockrill. Meskipun kami bangga dengan proses kami, kami cuma manusia. Kalau kamu menemukan kesalahan, tolong kasih tahu kami.