Bulan: Maret 2019

Para peneliti di Jet Propulsion Laboratory NASA di Pasadena, California, sedang memasak atmosfer asing di Bumi.

Dalam studi baru, para ilmuwan JPL menggunakan “oven” suhu tinggi untuk memanaskan campuran hidrogen dan karbon monoksida hingga lebih dari 2.000 derajat Fahrenheit (1.100 Celcius), kira-kira suhu lava cair. Tujuannya adalah untuk mensimulasikan kondisi yang mungkin ditemukan di atmosfer kelas khusus exoplanet (planet di luar tata surya kita) yang disebut “Jupiter panas”.

Jupiter panas adalah raksasa gas yang mengorbit sangat dekat dengan bintang induknya, tidak seperti planet mana pun di tata surya kita. Sementara Bumi membutuhkan 365 hari untuk mengorbit Matahari, Jupiter panas mengorbit bintang mereka dalam waktu kurang dari 10 hari. Kedekatannya dengan bintang berarti suhunya dapat berkisar antara 1.000 hingga 5.000 derajat Fahrenheit (530 hingga 2.800 derajat Celcius) atau bahkan lebih panas. Sebagai perbandingan, hari yang panas di permukaan Merkurius (yang membutuhkan 88 hari untuk mengorbit Matahari) mencapai sekitar 800 derajat Fahrenheit (430 derajat Celcius).

“Meskipun tidak mungkin untuk mensimulasikan secara tepat di laboratorium lingkungan planet ekstrasurya yang keras ini, kami dapat mendekati,” kata ilmuwan utama JPL, Murthy Gudipati, yang memimpin kelompok yang melakukan studi baru, yang diterbitkan bulan lalu di Astrophysical Journal.

Tim memulai dengan campuran kimia sederhana yang sebagian besar terdiri dari gas hidrogen dan gas karbon monoksida 0,3 persen. Molekul-molekul ini sangat umum di alam semesta dan di tata surya awal, dan mereka bisa menyusun atmosfer Jupiter yang panas. Kemudian tim memanaskan campuran tersebut pada suhu antara 620 dan 2.240 derajat Fahrenheit (330 dan 1.230 Celcius).

Tim juga memaparkan minuman laboratorium ke radiasi ultraviolet dosis tinggi – mirip dengan apa yang dialami Jupiter panas yang mengorbit begitu dekat dengan bintang induknya. Sinar UV terbukti menjadi bahan yang ampuh. Itu sebagian besar bertanggung jawab atas beberapa hasil studi yang lebih mengejutkan tentang kimiawi yang mungkin terjadi di atmosfer yang panas ini.

Jupiter panas berukuran besar menurut standar planet, dan mereka memancarkan lebih banyak cahaya daripada planet yang lebih dingin. Faktor-faktor tersebut memungkinkan para astronom mengumpulkan lebih banyak informasi tentang atmosfer mereka daripada kebanyakan jenis exoplanet lainnya. Pengamatan tersebut mengungkapkan bahwa banyak atmosfer Jupiter yang panas tidak tembus cahaya di dataran tinggi. Meskipun awan mungkin menjelaskan opasitas, namun mereka menjadi semakin tidak berkelanjutan karena tekanan berkurang, dan opasitas telah diamati di mana tekanan atmosfer sangat rendah.

Para ilmuwan telah mencari penjelasan potensial selain awan, dan aerosol – partikel padat yang tersuspensi di atmosfer – bisa jadi salah satunya. Namun, menurut peneliti JPL, para ilmuwan sebelumnya tidak menyadari bagaimana aerosol dapat berkembang di atmosfer Jupiter yang panas. Dalam percobaan baru, menambahkan sinar UV ke campuran bahan kimia panas berhasil.

“Hasil ini mengubah cara kami menafsirkan atmosfer Jupiter panas yang berkabut,” kata Benjamin Fleury, ilmuwan riset JPL dan penulis utama studi tersebut. “Ke depannya, kami ingin mempelajari sifat-sifat aerosol ini. Kami ingin lebih memahami bagaimana mereka terbentuk, bagaimana mereka menyerap cahaya dan bagaimana mereka merespon perubahan lingkungan. Semua informasi itu dapat membantu astronom memahami apa yang mereka lihat saat mengamati planet-planet ini. “

Studi tersebut menghasilkan kejutan lain: Reaksi kimia menghasilkan sejumlah besar karbon dioksida dan air. Sementara uap air telah ditemukan di atmosfer Jupiter yang panas, para ilmuwan umumnya berharap molekul berharga ini terbentuk hanya jika ada lebih banyak oksigen daripada karbon. Studi baru menunjukkan bahwa air dapat terbentuk ketika karbon dan oksigen hadir dalam jumlah yang sama. (Karbon monoksida mengandung satu atom karbon dan satu atom oksigen.) Dan sementara beberapa karbon dioksida (satu karbon dan dua atom oksigen) terbentuk tanpa penambahan radiasi UV, reaksi dipercepat dengan penambahan cahaya bintang simulasi.

“Hasil baru ini segera berguna untuk menafsirkan apa yang kita lihat di atmosfer Jupiter yang panas,” kata ilmuwan exoplanet JPL, Mark Swain, salah satu penulis studi. “Kami telah mengasumsikan bahwa suhu mendominasi kimiawi di atmosfer ini, tetapi ini menunjukkan bahwa kami perlu melihat bagaimana radiasi berperan.”

Dengan alat generasi berikutnya seperti Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA, yang akan diluncurkan pada tahun 2021, para ilmuwan mungkin menghasilkan profil kimiawi rinci pertama dari atmosfer planet ekstrasurya, dan ada kemungkinan bahwa beberapa subjek pertama itu adalah Jupiter panas. Studi-studi ini akan membantu para ilmuwan mempelajari bagaimana tata surya lain terbentuk dan seberapa mirip atau berbedanya mereka dengan kita.

Bagi peneliti JPL, pekerjaan baru saja dimulai. Tidak seperti oven pada umumnya, oven mereka menutup gas dengan rapat untuk mencegah kebocoran atau kontaminasi, dan memungkinkan para peneliti untuk mengontrol tekanan gas saat suhu naik. Dengan perangkat keras ini, mereka sekarang dapat mensimulasikan atmosfer planet ekstrasurya pada suhu yang lebih tinggi: mendekati 3.000 derajat Fahrenheit (1.600 derajat Celcius).

“Ini merupakan tantangan yang sedang berlangsung untuk mengetahui bagaimana merancang dan mengoperasikan sistem ini dengan sukses, karena sebagian besar komponen standar seperti kaca atau aluminium meleleh pada suhu ini,” kata ilmuwan peneliti JPL, Bryana Henderson, salah satu penulis studi tersebut. “Kami masih mempelajari cara mendorong batasan ini sambil menangani proses kimiawi ini dengan aman di lab. Namun pada akhirnya, hasil menarik dari eksperimen ini sepadan dengan upaya ekstra yang dilakukan. “

STEP5 telah diadakan di Pusat Internasional untuk Ilmu Kimia dan Biologi (ICCBS) dari Universitas Karachi, dengan kerjasama erat dari Mustafa Science and Technology Foundation (MSTF) sejak 28 Februari hingga 2 Maret.

Ilmuwan internasional dari seluruh dunia berkumpul dan mendiskusikan solusi untuk mengatasi pertempuran dalam strategi diagnosis penyakit menular dan tidak menular (mis. NCD dan CD) yang menekankan pada kontribusi ilmuwan wanita di desa global masa depan.

Sementara itu, STEP5 menyediakan platform untuk menyajikan diagnosis terbaru dan strategi pengembangan obat yang berfokus pada karier biomedis wanita.

Selain itu, ada kesempatan bagi peserta untuk mengenal industri dan kemungkinan komersialisasi produk ilmiah terkini kesehatan di negara-negara Islam.

Pada hari ke-3 pertemuan, para ilmuwan STEP5 mengeluarkan pernyataan tentang peningkatan hubungan ilmiah.

Program Pertukaran Sains dan Teknologi (STEP) ke-5 di negara-negara Islam diselenggarakan bersama (27 Februari – 2 Maret 2019) oleh Mustafa Science and Technology Foundation (MSTF) dan Pusat Internasional untuk Ilmu Kimia dan Biologi (ICCBS), Universitas Karachi, berfokus pada Pendekatan Farmasi Mutakhir untuk Memenuhi Tantangan Kesehatan dari CD dan NCD; dengan penekanan pada kontribusi ilmuwan wanita.

Forum dihadiri 64 delegasi dari 19 negara (Kanada, Mesir, Pakistan, Jerman, Iran, Irak, Yordania, Kazakhstan, Finlandia, Lebanon, Malaysia, Oman, Turki, AS, Yaman, Prancis, Swedia, UEA, Singapura), dan banyak peneliti sarjana dan pascasarjana serta anggota fakultas. Perwakilan dari COMSTECH, TWAS, IAS, ISESCO, WHO, OWSD, MABIC juga berpartisipasi dalam STEP5.

Irannewsdaily- Ini adalah salah satu dari beberapa teknik emisi negatif yang dikembangkan baru-baru ini yang berupaya membuat penangkapan dan penyimpanan karbon lebih murah, lebih aman, dan lebih efisien. Metode khusus ini dikembangkan oleh tim peneliti yang dipimpin oleh RMIT University di Melbourne, Australia, dan menggunakan elektrokatalis logam cair, yang mengandung nanopartikel serium logam tanah jarang, untuk mengubah gas rumah kaca menjadi padatan yang stabil seperti batu bara, Bigthink melaporkan.

“Meskipun kami tidak dapat benar-benar memutar waktu, mengubah karbon dioksida kembali menjadi batu bara dan menguburnya kembali di tanah mirip seperti memutar ulang jam emisi,” kata rekan penulis studi Dr. Torben Daeneke kepada The Independent. “Sampai saat ini, CO2 hanya diubah menjadi padatan pada suhu yang sangat tinggi, sehingga tidak layak secara industri.”

Penerbitan temuan mereka di jurnal Nature Communications pada 26 Februari, tim menggambarkan bagaimana karbon dioksida berubah menjadi serpihan padat setelah dilarutkan dan ditempatkan di dalam gelas kimia yang diisi dengan cairan elektrolit dan logam cair yang diisi dengan arus listrik.

“Dengan menggunakan logam cair sebagai katalis, kami telah menunjukkan kemungkinan untuk mengubah gas kembali menjadi karbon pada suhu kamar, dalam proses yang efisien dan terukur,” kata Daeneke.

Alih-alih terkubur di bawah tanah, karbon padat yang dihasilkan dengan metode ini dapat digunakan sebagai sumber bahan bakar atau sebagai bahan baku, karena unsur tersebut berada dalam pendekatan pemanfaatan karbon lainnya.

“Manfaat sampingan dari proses ini adalah karbon dapat menahan muatan listrik, menjadi superkapasitor, sehingga berpotensi digunakan sebagai komponen dalam kendaraan masa depan,” kata Dorna Esrafilzadeh, Rekan Riset Wakil Rektor di RMIT’s School of Engineering, kepada Independen. “Proses tersebut juga menghasilkan bahan bakar sintetis sebagai produk sampingan, yang juga dapat memiliki aplikasi industri.”

Kemampuan untuk menjual atau menggunakan karbon setelah mengeluarkannya dari atmosfer akan membantu membuat metode penangkapan dan penyimpanan karbon lebih hemat biaya, dan karena itu lebih terukur. Saat ini, hanya sekitar 1 persen emisi karbon yang dikeluarkan dari atmosfer dan disimpan. Membuat hal itu lebih murah untuk melakukannya dapat membantu komunitas global menghilangkan 100 miliar hingga 1 triliun ton karbon yang diperlukan untuk menghindari bencana pemanasan global pada pertengahan abad, angka yang dikemukakan oleh Panel Antarpemerintah PBB tentang Perubahan Iklim.