Menemukan berlian di meteorit membuat para ilmuwan berpikir serius tentang bagaimana mereka dapat terjadi di ruang angkasa. Konsep seniman ini menunjukkan banyak berlian di sebelah bintang panas. Gambar oleh NASA / JPL-Caltech.
Berlian mungkin jarang ada di Bumi, tetapi secara mengejutkan umum di luar angkasa - dan mata inframerah super sensitif dari Teleskop Spitzer Antariksa NASAs sempurna untuk mengintai mereka, kata para ilmuwan di Pusat Penelitian Ames NASA di Moffett Field, California.
Menggunakan simulasi komputer, para peneliti telah mengembangkan strategi untuk menemukan berlian di ruang angkasa yang hanya berukuran nanometer (sepersejuta meter). Permata ini sekitar 25.000 kali lebih kecil dari sebutir pasir, terlalu kecil untuk cincin pertunangan. Tetapi para astronom percaya bahwa partikel-partikel kecil ini dapat memberikan wawasan berharga tentang bagaimana molekul kaya karbon, dasar kehidupan di Bumi, berkembang di kosmos.
Para ilmuwan mulai serius merenungkan keberadaan berlian di ruang angkasa pada 1980-an, ketika studi tentang meteorit yang menabrak Bumi mengungkapkan banyak berlian berukuran nanometer kecil. Para astronom menentukan bahwa 3 persen dari semua karbon yang ditemukan dalam meteorit datang dalam bentuk nanodiamond. Jika meteorit adalah cerminan dari kandungan debu di luar angkasa, perhitungan menunjukkan bahwa hanya satu gram debu dan gas di awan kosmik dapat mengandung sebanyak 10.000 triliun nanodiamond.
"Pertanyaan yang selalu kami tanyakan adalah, jika nanodiamond berlimpah di ruang angkasa, mengapa kita tidak sering melihatnya?" kata Charles Bauschlicher dari Ames Research Center. Mereka hanya terlihat dua kali. "Yang benar adalah, kita hanya tidak cukup tahu tentang sifat inframerah dan elektronik mereka untuk mendeteksi sidik jari mereka."
Untuk mengatasi dilema ini, Bauschlicher dan tim penelitiannya menggunakan perangkat lunak komputer untuk mensimulasikan kondisi medium antarbintang - ruang antara bintang - dipenuhi dengan nanodiamond. Mereka menemukan bahwa berlian ruang ini bersinar terang pada rentang cahaya inframerah 3,4 hingga 3,5 mikron dan 6 hingga 10 mikron, di mana Spitzer sangat sensitif.
Para astronom harus dapat melihat berlian surgawi dengan mencari "sidik jari inframerah" mereka yang unik. Ketika cahaya dari bintang terdekat memecah molekul, ikatannya meregang, memelintir dan melenturkan, menghasilkan warna khas cahaya inframerah. Seperti prisma yang memecah cahaya putih menjadi pelangi, instrumen spektrometer inframerah Spitzers memecah cahaya inframerah menjadi bagian-bagian komponennya, memungkinkan para ilmuwan untuk melihat tanda tangan cahaya dari masing-masing molekul individu.
Anggota tim menduga bahwa lebih banyak berlian belum terlihat di ruang angkasa karena para astronom belum mencari di tempat yang tepat dengan instrumen yang tepat. Berlian terbuat dari atom karbon yang terikat erat, sehingga dibutuhkan banyak sinar ultraviolet berenergi tinggi untuk menyebabkan ikatan berlian menekuk dan bergerak, menghasilkan sidik jari inframerah. Dengan demikian, para ilmuwan menyimpulkan bahwa tempat terbaik untuk melihat berlian tanda tangan ruang bersinar tepat di sebelah bintang panas.
Begitu para astronom mencari tahu di mana harus mencari nanodiamond, misteri lain adalah mencari tahu bagaimana mereka terbentuk di lingkungan ruang antarbintang.
"Berlian antariksa terbentuk di bawah kondisi yang sangat berbeda dari intan terbentuk di Bumi," kata Louis Allamandola, juga dari Ames.
Dia mencatat bahwa berlian di Bumi terbentuk di bawah tekanan luar biasa, jauh di dalam planet ini, di mana suhunya juga sangat tinggi. Namun, berlian ruang ditemukan di awan molekul dingin di mana tekanannya miliaran kali lebih rendah dan suhu di bawah minus 240 derajat Celcius (minus 400 derajat Fahrenheit).
"Sekarang kita tahu di mana harus mencari nanodiamond bercahaya, teleskop inframerah seperti Spitzer dapat membantu kita belajar lebih banyak tentang kehidupan mereka di luar angkasa," kata Allamandola.
Makalah Bauschlichers tentang topik ini telah diterima untuk dipublikasikan di Astrophysical Journal. Allamandola adalah rekan penulis di atas kertas, bersama dengan Yufei Liu, Alessandra Ricca, dan Andrew L. Mattioda, juga dari Ames.
Laboratorium Jet Propulsion NASAs, Pasadena, California, mengelola misi Spitzer Space Telescope untuk Direktorat Misi Sains NASAs, Washington. Operasi sains dilakukan di Pusat Sains Spitzer di Institut Teknologi California, juga di Pasadena. Caltech mengelola JPL untuk NASA.