Tim peneliti dari University of Chicago Pritzker School of Molecular Engineering dan Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (ICTP) di Italia menggunakan simulasi mekanika kuantum untuk menjelaskan perubahan kimia pada es yang dipaparkan cahaya ultraviolet. Hasil penelitian dipublikasikan di Proceedings of the National Academy of Sciences.
Permasalahan ini muncul dari eksperimen pada 1980-an yang menunjukkan perbedaan penyerapan setelah beberapa menit dan setelah berjam-jam paparan UV. Simulasi menunjukkan bahwa jenis defek dalam kisi kristal es—seperti kekosongan, ion hidroksida, dan defek Bjerrum—mengubah spektrum penyerapan. Kehadiran ion hidroksida menggeser penyerapan awal, sedangkan defek Bjerrum menyebabkan perubahan yang lebih besar.
Pada tingkat molekuler, cahaya UV dapat memecah air menjadi ion hidronium, radikal hidroksil, dan elektron bebas. Elektron itu kadang menyebar melalui es atau terperangkap di rongga kecil. Tim kini berkolaborasi dengan eksperimen dan berencana memodelkan kombinasi defek, permukaan, dan air lelehan. Temuan ini relevan untuk pelepasan gas dari permafrost dan kimia di bulan es seperti Europa dan Enceladus.
Kata-kata sulit
- simulasi — model komputer untuk meniru kejadian nyata
- mekanika kuantum — cabang fisika yang mempelajari partikel sangat kecil
- kisi kristal — susunan teratur atom atau molekul padat
- defek — kerusakan atau kekurangan dalam struktur padatdefek Bjerrum
- ion hidroksida — partikel bermuatan yang berasal dari molekul air
- spektrum penyerapan — rentang warna atau energi yang diserap oleh bahan
- radikal hidroksil — molekul reaktif dengan satu atom oksigen dan hidrogen
- elektron — partikel bermuatan negatif kecil di sekitar inti atomelektron bebas
Tips: arahkan kursor, fokus, atau ketuk kata yang disorot di dalam teks untuk melihat definisi singkat sambil membaca atau mendengarkan.
Pertanyaan diskusi
- Bagaimana kombinasi defek dan permukaan es bisa mempengaruhi pelepasan gas di permafrost menurutmu?
- Apakah menurutmu simulasi komputer cukup untuk memahami kimia es, atau masih perlu eksperimen? Jelaskan alasanmu.
- Mengapa hasil penelitian tentang kimia di bulan es seperti Europa penting bagi penelitian ruang angkasa?
Artikel terkait
Fosil Kaki Burtele Ungkap Australopithecus deyiremeda Hidup Bersama Lucy
Tulisan ini melaporkan bahwa tulang kaki yang ditemukan pada 2009 di Afar Rift kini dikaitkan dengan Australopithecus deyiremeda berusia 3,4 juta tahun. Analisis bentuk kaki dan isotop menunjukkan perbedaan anatomi dan pola makan dibandingkan Lucy.
Kota Asia Atasi Kemacetan dengan Transportasi Bersih
Kemacetan di banyak kota Asia menaikkan polusi dan merugikan ekonomi. Beberapa kota, seperti New Delhi, Bangkok, Filipina, dan Jakarta, memperluas metro, menambah bus listrik, dan menerapkan kebijakan parkir untuk mengurangi lalu lintas.
Aerosol Bukan Penyebab Utama Kenaikan Panas Bumi
Sebuah studi baru menemukan perubahan polusi udara belakangan ini bukan penyebab utama dari meningkatnya ketidakseimbangan energi yang mendorong pemanasan global. Para peneliti menemukan tren aerosol berlawanan di belahan bumi yang sebagian besar saling meniadakan.