DEBU KOSMIK: KARAKTERISTIK, TIPE DAN TEORI - ARTE - 2025

The debu kosmik terdiri dari partikel-partikel kecil yang mengisi ruang antara planet dan bintang, dan kadang-kadang terakumulasi ke bentuk awan dan cincin. Mereka adalah partikel materi yang ukurannya kurang dari 100 mikrometer, di mana satu mikrometer adalah sepersejuta meter. Partikel yang lebih besar dinamai "meteoroid".

Untuk waktu yang lama diyakini bahwa ruang antarbintang yang luas tidak memiliki materi, tetapi yang terjadi adalah tidak semua yang ada terkondensasi dalam bentuk planet atau bintang.

Gambar 1. Debu kosmik antarbintang dan awan gas di Nebula Carina pada 7500 tahun cahaya di konstelasi Carina. Sumber: NASA melalui Wikimedia Commons.

Ada sejumlah besar materi dengan kepadatan sangat rendah dan asal-usul beragam, yang seiring waktu dan kondisi yang sesuai berubah menjadi bintang dan planet.

Tetapi tidak perlu sejauh itu untuk menemukan debu kosmik, karena Bumi menerima sekitar 100 ton debu dan pecahan setiap hari yang datang dari luar angkasa dengan kecepatan tinggi. Sebagian besar mengalir ke lautan dan dibedakan dari debu rumah tangga, yang menghasilkan letusan gunung berapi dan badai pasir di gurun besar.

Partikel debu kosmik mampu berinteraksi dengan radiasi Matahari dan juga pengion, yaitu menangkap atau melepaskan elektron. Efeknya di Bumi beragam: dari sinar matahari yang menghamburkan hingga mengubah suhu, menghalangi radiasi infra merah yang berasal dari Bumi itu sendiri (pemanasan) atau Matahari (pendinginan).

Jenis debu kosmik

Berikut adalah jenis utama debu kosmik:

Debu komet

Ketika mendekati Matahari dan terkena radiasi yang intens, sebagian dari komet tersebut hancur, gas-gas tersebut dikeluarkan membentuk rambut dan ekornya terdiri dari gas dan debu. Ekor lurus yang terlihat di komet terbuat dari gas dan ekor melengkung terbuat dari debu.

Gambar 1. Komet paling populer: Halley. Sumber: Wikimedia Commons. NASA / W. Liller

Cincin

Beberapa planet di tata surya kita memiliki cincin debu kosmik yang berasal dari tabrakan antar asteroid.

Sisa-sisa tabrakan berjalan melalui tata surya dan sering kali berdampak pada permukaan bulan, pecah menjadi partikel-partikel kecil. Permukaan Bulan kita tertutup debu halus dari benturan ini.

Beberapa debu yang tersisa di sekitar satelit membentuk lingkaran cahaya redup, seperti yang ada di satelit besar Yupiter Ganymede dan Callisto. Dan itu juga menyebar di sepanjang orbit satelit, membentuk cincin, itulah mengapa disebut debu melingkar.

Ini adalah asal mula cincin samar Jupiter, pertama kali terdeteksi oleh probe Voyager. Dampak asteroid terjadi pada satelit kecil Jovian, Metis, Adrastea, Amalthea dan Thebe (gambar 3).

Gambar 3. Struktur cincin Jupiter. Sumber: NASA melalui Wikimedia Commons.

Sistem Yovian juga mengirimkan debu dalam jumlah besar ke luar angkasa berkat letusan gunung berapi di bulan Io. Tetapi raksasa gas itu bukan satu-satunya yang memiliki cincin debu kosmik, seperti yang dimiliki Uranus dan Neptunus.

Adapun cincin Saturnus yang terkenal, asalnya agak berbeda: diyakini sebagai sisa-sisa bulan es yang bertabrakan dengan planet raksasa yang baru terbentuk.

Debu antarbintang

Bintang mengeluarkan massa dalam jumlah besar di akhir hidupnya dan kemudian meledak sebagai supernova, meninggalkan nebula. Sebagian kecil dari bahan ini mengembun menjadi bubuk.

Dan meskipun hanya ada 1 atom hidrogen untuk setiap sentimeter kubik ruang, debunya cukup besar untuk menyebabkan cahaya bintang memudar dan padam.

Debu antargalaksi

Ruang antar galaksi juga mengandung debu kosmik, dan untuk galaksi itu sendiri, spiral lebih kaya akan gas dan debu kosmik daripada eliptis. Yang pertama, debu lebih terkonsentrasi pada piringan dan lengan spiral.

Debu antarplanet

Ia ditemukan di seluruh tata surya dan sebagian berasal dari awan asli yang memunculkannya, selain debu komet dan yang dihasilkan oleh tabrakan dan tumbukan asteroid pada bulan.

Teori debu kosmik

Debu kosmik dari galaksi Andromeda, terungkap melalui sinar infra merah dari Teleskop Luar Angkasa Spitzer. Sumber: NASA / JPL-Caltech / K. Gordon (Universitas Arizona) Partikel debu kosmik sangat kecil sehingga gaya gravitasi hanyalah salah satu dari banyak interaksi yang mereka alami.

Pada partikel yang hanya berdiameter beberapa mikron, tekanan yang diberikan oleh sinar matahari signifikan, mendorong debu keluar dari tata surya. Ia bertanggung jawab atas ekor komet ketika mereka cukup dekat dengan Matahari.

Partikel debu kosmik juga tunduk pada apa yang disebut efek Poynting-Robertson, yang melawan tekanan radiasi matahari dan menyebabkan gerakan spiral yang lambat menuju Matahari.Ini adalah efek yang terlihat pada partikel yang sangat kecil tetapi dapat diabaikan jika ukurannya melebihi meter.

Medan magnet juga memengaruhi gerakan partikel debu kosmik, membelokkannya saat terionisasi, yang terjadi dengan mudah, karena butiran debu mudah dialiri listrik dengan menangkap atau melepaskan elektron.

Tidaklah mengherankan jika gaya-gaya ini menghasilkan aliran debu yang bergerak dengan kecepatan 70 km per detik atau lebih melalui ruang angkasa.

Komposisi dan hubungan dengan asal mula kehidupan

Debu kosmik yang berasal dari bintang kaya akan grafit dan silikon yang terkristalisasi dari temperatur tinggi. Di sisi lain, asteroid kaya akan logam seperti besi dan nikel.

Yang mengejutkan adalah bahwa molekul yang memiliki kepentingan biologis juga dapat mengendap dalam butiran debu kosmik. Di permukaannya, atom hidrogen dan oksigen bertemu untuk membentuk air, yang meskipun suhu ruang dalam rendah, masih dapat dimobilisasi.

Senyawa organik sederhana lainnya juga ada, seperti metana, amonia, dan karbon monoksida dan dioksida. Para ilmuwan tidak mengesampingkan bahwa beberapa makhluk hidup seperti tardigrades dan beberapa tumbuhan dan bakteri mampu meninggalkan planet ini dengan membawa diri mereka ke dalam debu. Mereka juga tidak mengesampingkan gagasan bahwa kehidupan telah datang ke planet kita dari suatu tempat terpencil melalui jalur yang sama ini.

Cahaya zodiak

Mengamati bukti debu kosmik itu sederhana. Ada pita cahaya menyebar berbentuk kerucut atau segitiga yang disebut cahaya zodiak, yang muncul di langit tepat di tempat munculnya ekliptika. Kadang-kadang disebut "fajar palsu" dan dipelajari oleh Domenico Cassini pada abad ke-17.

Gambar 4. Cahaya zodiak (kanan) dilihat dari observatorium Paranal di Chili. Sumber: Wikimedia Commons. ESO / Y. Beletsky, terlihat terutama saat senja di musim semi (akhir Januari hingga awal April) atau fajar di musim gugur di belahan bumi utara. Sementara itu, pengamat di belahan bumi selatan harus mencarinya saat senja di akhir musim panas dan awal musim gugur atau sebelum matahari terbit di musim semi.

Terakhir bagi mereka yang berada di garis lintang ekuator, cahaya zodiak terlihat sepanjang tahun.

Nama ini disebabkan oleh fakta bahwa luminositas tampaknya berada di atas konstelasi Zodiak dan waktu terbaik untuk melihatnya adalah selama malam cerah tanpa bulan, jauh dari polusi cahaya, lebih disukai dalam dua minggu setelah bulan purnama.

Cahaya zodiak disebabkan oleh debu kosmik yang terkumpul di bidang ekuator Matahari yang menyebarkan cahaya bintang.

Referensi

1. Asosiasi Hobi Astronomi. Mengamati cahaya zodiak. Diperoleh dari: aaa.org.uy.
2. Díaz, JV Cahaya zodiak. Diperoleh dari: josevicentediaz.com.
3. Flanders, A. Debu kosmik. Diperoleh dari: revistaciencia.amc.edu.mx.
4. Oster, L. 1984. Astronomi Modern. Pembalikan Editorial.
5. Requena, A. Debu kosmik: kelahiran bintang. Diperoleh dari: astrosafor.net.
6. RT. Debu kosmik bisa menjadi kunci kehidupan di Bumi dan planet lain. Diperoleh dari: actuality.rt.com
7. Wikipedia. Efek Poynting-Robertson. Diperoleh dari: es.wikipedia.org.
8. Wikipedia. Debu kosmik. Diperoleh dari: es.wikipedia.org.