Tidak masuk akal di atas kertas. Pluto adalah planet katai beku, pos terdepan yang dingin dengan atmosfer tipis yang melayang di atas es. Bulan Saturnus, Titan, adalah dunia yang penuh kabut asap dan aktif secara geologis yang terkubur di bawah langit yang padat, dengan lautan metana cair dan bukit pasir lumpur organik.
Mereka dipisahkan oleh miliaran mil. Lingkungan mereka sangat berbeda.
Namun, mereka menyembunyikan rahasia yang sama.
Data terbaru dari Teleskop Luar Angkasa James Webb telah mengungkapkan tanda inframerah yang identik dan tidak dapat dijelaskan di kedua dunia. Dua benda berbeda, berbagi sidik jari kimia yang sama persis. Kami tidak bisa mengatakan apa itu.
Mengejar hantu spektral
Misterinya dimulai dengan Bruno Bézard di Observatorium Paris. Dia sedang menganalisis pengamatan Titan pada akhir tahun 2022 ketika dia melihat sesuatu yang aneh. JWST telah mengumpulkan cahaya inframerah yang menembus kabut Titan. Bézard menggunakan spektroskopi – teknik standar untuk mengidentifikasi senyawa berdasarkan panjang gelombang cahaya spesifik yang diserapnya.
Biasanya, ini berfungsi dengan sempurna. Setiap molekul meninggalkan sidik jari spektral yang unik. Anda dapat menemukan air es atau bahan organik kompleks di seluruh tata surya dengan membaca garis-garis tersebut.
Tapi sinyal ini tidak cocok dengan perpustakaan.
Itu juga bukan kesalahan perangkat keras. Fitur penyerapan yang sama muncul di dua instrumen JWST yang sangat berbeda: NIRSpec dan MIRI. Jika itu adalah kesalahan, itu tidak akan terulang secara konsisten.
Jadi Bézard melakukan apa yang dilakukan ilmuwan baik mana pun ketika mengalami kebuntuan. Dia menelepon rekannya.
Emmanuel Lelluch telah mengamati Pluto. Bézard mengajukan pertanyaan yang jelas: Apakah Anda juga memiliki tanda tangan pada panjang gelombang yang sama?
Mereka melihat. Mereka menemukannya. Tepat di permukaan Pluto, pada panjang gelombang inframerah yang sama persis dengan Titan.
Ini bukan kehidupan, tapi dekat
Mari kita luruskan satu hal: tidak ada bukti bahwa molekul misterius ini adalah tanda biologis. Tidak ada yang mengklaim alien.
Sebaliknya, hal ini kemungkinan mencerminkan kimia prebiotik. Jenis reaksi organik kompleks yang telah terjadi di lingkungan bebas oksigen Titan selama lebih dari 4 miliar tahun.
Salah satu tersangka utama? Allen.
Ini adalah keluarga hidrokarbon yang menunjukkan pita serapan kuat dalam kisaran 5 mikron yang sama dengan tempat sinyal misteri berada. Tapi inilah masalahnya: keluarga Allene sangat besar. Ini memiliki banyak variasi yang kompleks. Kami belum memiliki perpustakaan spektral yang lengkap untuk mereka.
“Kami hanya memiliki spektrum untuk yang paling sederhana,” Bézard mengakui. “Tetapi ada kemungkinan bahwa dalam keluarga ini Anda menemukan satu atau beberapa senyawa… yang membuat fitur penyerapan seperti itu.”
Mungkin juga tanda tangan tersebut berasal dari molekul yang diketahui, tetapi molekul tersebut telah bergeser karena bercampur dengan es planet lain yang tidak terkatalog. Kami sedang melihat hantu gabungan, bukan sinyal bersih.
Kenapa harus di permukaan
Bagaimana kita tahu bahwa benda tersebut tidak hanya mengambang di atmosfer?
Untuk Titan, tim melihat geometrinya. Mereka memindai bulan dari tengah wajahnya hingga ke tepi, atau anggota tubuhnya. Sinyalnya terus melemah saat mendekati cakrawala.
Inilah yang Anda harapkan dari endapan permukaan. Saat Anda melihat tepi sebuah bola, Anda sedang melihat lapisan atmosfer yang lebih tebal. Jika sinyal datang dari langit, perilakunya akan berbeda. Faktanya, ketika tim memeriksa karbon monoksida di atmosfer, jumlahnya tetap konstan dari pusat hingga ekstremitas. Sinyal misterinya tidak.
Pluto memberikan bukti yang lebih kuat. Suasananya hampir vakum. Itu terlalu tipis, terlalu jarang, untuk menciptakan fitur penyerapan yang dalam. Gas yang ada tidak cukup untuk menghalangi cahaya sebanyak itu. Sumbernya harus dari tanah.
Untuk menghindari kemungkinan yang tidak disengaja, tim memeriksa bulan Jupiter Ganymede. Ganymede tidak memiliki atmosfer nitrogen-metana yang dibutuhkan untuk mesin fotokimia spesifik ini. Apakah mereka menemukan molekul di sana? Tidak. Tampaknya unik untuk lingkungan langit nitrogen-metana di Titan dan Pluto.
Resep salju organik
Jadi, apa yang terjadi di atas sana?
Kedua benda tersebut memiliki atmosfer yang didominasi oleh nitrogen dan metana. Di hulu, sinar matahari ultraviolet menghancurkan molekul-molekul ini. Hal ini memicu rangkaian fragmen yang sangat reaktif. Mereka berkumpul kembali menjadi senyawa organik kompleks. Kemudian, mereka mengembun dan turun ke permukaan.
Di situlah JWST mendeteksinya.
Itu adalah saluran pipa dari langit ke bumi. Fotokimia di bagian atas atmosfer menghasilkan senyawa, yang kemudian jatuh dan terakumulasi di permukaan.
Menunggu kebenaran dasar
Kejelasan lebih lanjut mungkin akan diperoleh dalam beberapa bulan mendatang. Tim sedang menganalisis pengamatan JWST terbaru saat Titan berputar. Data ini akan membantu memetakan tanda tangan tersebut di seluruh permukaan bulan. Akankah ia mengelompok di ladang bukit pasir? Akankah ia menghindari danau? Mengetahui dimana letaknya dapat memberi petunjuk pada apa itu.
Namun jawaban yang benar mungkin harus menunggu.
Misi Dragonfly NASA menawarkan harapan nyata. Pesawat rotor seukuran mobil ini akan diluncurkan pada tahun 2028, dan tiba di Titan pada pertengahan tahun 203o. Itu tidak akan membawa spektrometer inframerah. Sebaliknya, ia akan menggunakan spektrometer massa untuk “mencicipi” molekul organik secara fisik.
Ia akan terbang ke berbagai situs geologis yang menarik. Ini akan memberi tahu kita senyawa mana yang ada di permukaan. Daftar kandidat tersebut kemudian dapat direplikasi di laboratorium Bumi untuk melihat apakah mereka cocok dengan tanda misteri JWST.
Untuk saat ini, molekulnya masih belum terdefinisi. Hantu dalam data.
“Selalu menyenangkan ketika Anda menemukan sesuatu yang belum pernah dilihat sebelumnya,” kata Bézard.
Tentu saja benar. Namun ini juga merupakan pengingat betapa banyak hal yang masih belum kita ketahui. Tata surya menyimpan kartunya dekat dengan dadanya. Dan untuk semua teknologi yang kita bangun, terkadang alam semesta menolak untuk diberi label.
