Selama ini, ilmuwan meyakini bahwa es yang terbentuk di luar angkasa memiliki struktur amorf—acak dan tanpa pola kristal teratur seperti es di Bumi. Namun, penelitian terbaru mengungkap fakta mengejutkan: es luar angkasa ternyata menyimpan kristal, meskipun dalam jumlah terbatas.
Penemuan ini mengubah pemahaman kita tentang es di alam semesta. "Untuk pertama kalinya, kita mendapatkan gambaran jelas tentang struktur es paling umum di alam semesta pada tingkat atom," ungkap peneliti.
Perbedaan Es Bumi dan Es Luar Angkasa
Di Bumi, suhu yang lebih hangat memungkinkan molekul air membentuk struktur kristal teratur, menghasilkan pola indah pada serpihan salju. Sebaliknya, suhu ekstrem di luar angkasa, yang bisa mencapai -100 hingga -200 derajat Celsius, dianggap menghasilkan es amorf tanpa susunan molekul yang rapi.
Contohnya, uap air dari bulan Enceladus milik Saturnus yang membeku menjadi salju di angkasa. Teori sebelumnya menyatakan salju ini tidak memiliki struktur kristal seperti salju Bumi. Namun, studi terbaru menunjukkan hingga 25% dari es amorf tersebut mengandung kristal kecil.
Simulasi dan Bukti Nyata
Para peneliti menggunakan simulasi komputer untuk membekukan air dalam dua kondisi berbeda:
- Pendinginan bertahap menghasilkan es dengan kristal berukuran 3 nanometer, mencapai hingga 20% dari total volume.
- Mengacak struktur es yang sudah teratur menghasilkan es yang mengandung hingga 25% kristal.
Hasil simulasi ini dikonfirmasi melalui eksperimen difraksi sinar-X yang menunjukkan konsistensi dengan temuan simulasi. Percobaan "rekristalisasi" es amorf juga mengungkapkan bahwa bentuk kristal akhir dipengaruhi oleh proses pembentukan es amorf, menunjukkan adanya jejak kristal sejak awal.
Implikasi pada Penjelajahan dan Asal Usul Kehidupan
Pemahaman tentang struktur es sangat penting dalam konteks kosmologi, termasuk pembentukan planet, evolusi galaksi, dan pergerakan materi di alam semesta. Es juga berpotensi menjadi material fungsional di luar angkasa, seperti pelindung radiasi atau sumber bahan bakar dari hidrogen dan oksigen.
Penemuan ini juga berdampak pada teori asal usul kehidupan di Bumi, yang menyatakan bahwa bahan organik mungkin dibawa oleh debu es dari luar angkasa. Keberadaan kristal dalam es membatasi ruang bagi molekul organik untuk terperangkap.
"Struktur yang sebagian kristalin menyisakan lebih sedikit ruang untuk menyimpan bahan penyusun kehidupan," jelas peneliti. "Namun, bagian amorf dalam es tetap berperan sebagai tempat penyimpanan molekul tersebut."
