Mencari berlian dalam meteorit membuat para saintis berfikir dengan serius tentang bagaimana ia mungkin berlaku di angkasa. Konsep artis ini menunjukkan banyak berlian di sebelah bintang panas. Imej oleh NASA / JPL-Caltech.
Berlian mungkin jarang berlaku di Bumi, tetapi mengejutkan biasa di angkasa - dan mata inframerah yang sangat sensitif terhadap NASA Spitzer Space Telescope sangat sesuai untuk mengkritik mereka, kata saintis di Pusat Penyelidikan NASA Ames di Moffett Field, Calif.
Menggunakan simulasi komputer, para penyelidik telah membangunkan satu strategi untuk mencari berlian dalam ruang yang hanya bersaiz nanometer (satu bilion meter). Permata ini kira-kira 25,000 kali lebih kecil daripada butiran pasir, terlalu kecil untuk cincin pertunangan. Tetapi para ahli astronomi percaya bahawa zarah-zarah kecil ini dapat memberi gambaran yang berharga tentang bagaimana molekul kaya karbon, asas kehidupan di Bumi, berkembang di alam semesta.
Para saintis mula serius memikirkan kehadiran berlian di ruang angkasa pada tahun 1980-an, ketika kajian meteorit yang jatuh ke Bumi mendedahkan banyak berlian nanometer berukuran kecil. Para astronom menentukan bahawa 3 peratus daripada semua karbon yang terdapat dalam meteorit datang dalam bentuk nanodiamonds. Sekiranya meteorit mencerminkan kandungan habuk di luar angkasa, pengiraan menunjukkan bahawa hanya satu gram habuk dan gas dalam awan kosmik boleh mengandungi sebanyak 10,000 trilion nanodiamonds.
"Persoalan yang selalu kita tanya ialah, jika nanodiamonds banyak di angkasa, kenapa tidak kita lihat mereka lebih kerap?" kata Charles Bauschlicher dari Pusat Penyelidikan Ames. Mereka hanya dapat dilihat dua kali. "Sebenarnya, kami tidak tahu cukup mengenai sifat inframerah dan elektronik mereka untuk mengesan cap jari mereka."
Untuk menyelesaikan dilema ini, Bauschlicher dan pasukan penyelidikannya menggunakan perisian komputer untuk mensimulasikan keadaan medium interstellar - ruang antara bintang - diisi dengan nanodiamonds. Mereka mendapati bahawa berlian ruang ini bersinar terang pada jarak cahaya inframerah dari 3.4 hingga 3.5 mikron dan 6 hingga 10 mikron, di mana Spitzer amat sensitif.
Ahli astronomi perlu dapat melihat berlian selestial dengan mencari "cap jari inframerah" mereka yang unik. Apabila cahaya dari zaps bintang yang berdekatan menjadi molekul, ikatannya mengikat, memutar dan lentur, memberikan warna cahaya inframerah yang tersendiri. Seperti prisma memecahkan cahaya putih ke dalam pelangi, alat spektrometer inframerah Spitzers memecahkan cahaya inframerah ke dalam bahagian komponennya, membolehkan para saintis melihat tandatangan cahaya setiap molekul individu.
Ahli pasukan mengesyaki bahawa lebih banyak berlian tidak kelihatan di angkasa lagi kerana para ahli astronomi tidak melihat di tempat yang betul dengan instrumen yang betul. Berlian diperbuat daripada atom karbon yang ketat, jadi ia memerlukan banyak cahaya ultraviolet bertenaga tinggi untuk menyebabkan ikatan berlian membengkok dan bergerak, menghasilkan cap jari infra merah. Oleh itu, ahli-ahli sains menyimpulkan bahawa tempat terbaik untuk melihat bersinar berlian tanda berlian terletak tepat di sebelah bintang panas.
Sekali ahli astronomi mengetahui di mana mencari nanodiamonds, satu lagi misteri memikirkan bagaimana ia terbentuk dalam persekitaran ruang interstellar.
"Ruang berlian terbentuk dalam keadaan yang sangat berbeza daripada berlian yang terbentuk di Bumi," kata Louis Allamandola, juga Ames.
Beliau mencatat bahawa berlian di Bumi terbentuk di bawah tekanan yang sangat besar, jauh di dalam planet ini, di mana suhu juga sangat tinggi. Walau bagaimanapun, berlian ruang didapati dalam awan molekul sejuk di mana tekanan adalah berbilion kali lebih rendah dan suhu di bawah minus 240 darjah Celsius (minus 400 darjah Fahrenheit).
"Sekarang kita tahu di mana untuk mencari nanodiamonds bercahaya, teleskop inframerah seperti Spitzer dapat membantu kita mempelajari lebih lanjut tentang kehidupan mereka di angkasa," kata Allamandola.
Makalah Bauschlichers mengenai topik ini telah diterima untuk diterbitkan dalam Jurnal Astrophysical. Allamandola adalah pengarang bersama di atas kertas, bersama dengan Yufei Liu, Alessandra Ricca, dan Andrew L. Mattioda, juga Ames.
Makmal Propulsion Jet NASA, Pasadena, Calif., Menguruskan misi Teleskop Spitzer Space untuk Direktorat Misi Sains NASA, Washington. Operasi sains dijalankan di Pusat Sains Spitzer di California Institute of Technology, juga di Pasadena. Caltech menguruskan JPL untuk NASA.