Listrik Dari Air Seni

Dengan tingkat produksi tahunan global sebanyak triliunan liter, ini adalah teknologi yang dapat membantu mengubah dunia." Urin bisa menjadi bahan bakar yang melimpah untuk pembangkit listrik, demikian menurut para ilmuwan Inggris dalam studi yang pertama dari jenisnya.

 Para peneliti dari University of the West of England, Bristol, telah mendeskripsikan sebuah cara langsung dalam menghasilkan listrik dari urin dengan menggunakan Sel-sel Bahan Bakar Mikroba (MFC). 

Penelitian mereka dipublikasikan dalam jurnal terbaru Royal Society of Chemistry, Physical Chemistry Chemical Physics. Tujuan tim riset termasuk menyelidiki apakah urin dapat menghasilkan listrik melalui MFC dan menghitung hasil energi dari urin ketika digunakan pada MFC. Perkiraan bahwa 6,4 trilyun liter urin diproduksi setiap tahunnya, mencetuskan gagasan untuk menyoroti urin sebagai sumber energi alternatif yang potensial, yang sejauh ini sering diabaikan. 

Tiga MFC yang terbuat dari akrilik dengan 25ml ruang anoda dan katoda digunakan dalam percobaan studi ini. Elektroda anoda dan katoda dihubungkan melalui pompa kecil ke 1l botol penampung. Air urin ditambahkan dengan volume besar, berkisar antara 25ml hingga 300ml, ke dalam botol penampung sirkulasi-ulang, atau dengan volume kecil, 0.1ml hingga 10ml, yang disuntikkan langsung ke dalam lubang anoda. Urin yang digunakan masih segar atau paling lama satu minggu dari donasi dan sampel, di antara sumbangan per 400-500ml, diambil dari seorang relawan sehat dan memiliki pola makan yang normal serta tidak memiliki riwayat penyakit saluran kemih atau ginjal. 

Sebelum suntikan 25ml urin, MFC memproduksi 0,9 miliamper per meter persegi (mA/m²), yang meningkat menjadi 2,9 mA/m² setelah satu jam dari titik injeksi. 

Jumlah urine ini cukup untuk pembangkit energi yang terus-menerus selama tiga hari, di mana titik kinerja mulai meninggi dan kembali ke tingkat output daya yang diproduksi MFC sebelum injeksi. Para ilmuwan menunjukkan bahwa penambahan 25ml air seni segar membutuhkan waktu tiga hari untuk dimanfaatkan di dalam satu MFC volume 25ml. Untuk tumpukan 10 MFC, sampel yang sama membutuhkan waktu depalan jam untuk dimanfaatkan. Berdasarkan produksi urin harian sebanyak 2,5L per orang, maka akan membutuhkan sekitar 300 MFC untuk memanfaatkan produksi harian rata-rata seorang manusia. 

Tim riset di Bristol telah melakukan percobaan selama dua tahun dan menyatakan bahwa respon terhadap penambahan urin segar telah konsisten secara keseluruhan. Untuk MFC tunggal yang digunakan dalam penelitian ini, efisiensi konversi telah menunjukkan adanya hubungan terbalik dengan jumlah penambahan urin sebagai bahan bakar. Untuk volume sampai dengan 25ml penambahan air seni, efisiensi konversi langsung ke listrik berkisar antara 60 sampai 70 persen, sedangkan untuk volume lebih dari 700ml, efisiensinya berkisar antara 22 sampai 30 persen. 

Peneliti utama Ioannis Ieropoulos mengatakan, “Dengan tingkat produksi tahunan global sebanyak triliunan liter, ini adalah teknologi yang dapat membantu mengubah dunia. Dampak dari ini bisa menjadi sangat besar, tidak hanya untuk industri pengolahan air limbah, tapi juga bagi masyarakat sebagai pergeseran paradigma dalam cara pandang terhadap limbah.”

Sumber :

Kredit: University of the West of England, Bristol Jurnal: Ioannis Ieropoulos, John Greenman, Chris Melhuish. Urine utilisation by Microbial Fuel Cells; energy fuel for the future. Physical Chemistry Chemical Physics, 19 Oct 2011. DOI: 10.1039/C1CP23213D

Baca selengkapnya »

PENTINGNYA MANDI

Ternyata mandi tidak cuma bikin segar badan, tapi ada manfaat lain di balik itu. Baru-baru ini ada penelitian mengenai mandi yang dimana selain untuk membersihkan tubuh ternyata mandi juga memiliki peranan dalm meningkatkan sistem kekebalan, mencegah penyakit kulit, bahkan untuk menyembukan masalah medis yang serius.

Beberapa penelitian yang menunjukkan bahwa mandi itu berkhasiat antara lain:
1. Penderita DiabetesUntuk penderita diabetes, dengan setengah jam berendam dalam bak air hangat dapat menurunkan tingkat gula darah sekitar 13%.

2. Kesehatan JantungDengan berendam selama 10 menit dalam air hangat dapat memperbaiki kesehatan jantung baik pria maupun wanita.

3. EksemaEksema adalah peradangan kronik kulit yang kering dan gatal. Untuk penderita penyakit kulit seperti eksema, ruam, gatal-gatal dapat menambahkan baking soda ke dalam bak mandi karena berdasarkan penelitian baking soda itu bertindak sebagai antiseptik.

Caranya pertama-tama isi air dengan air hangat, tambahkan kira-kira satu sendok baking soda dan aduk sampai rata. Dianjurkan berendam selama 10-20 menit.

4. InfeksiUntuk infeksi seperti sariawan dapat menambahkan pada air hangat yaitu tiga atau empat cuka dari sari buah apel dan berendamlah selama 15-20 menit. Ini juga baik untuk mengeluarkan racun dari dalam tubuh karena cuka dapat menyeimbangkan kembali asam.

5. Flu dan Sakit KepalaUntuk menyembuhkan flu dan sakit kepala dapat dilakukan dengan merendam kaki dalam air hangat. Masukan air hangat secukupnya dalam bak sampai menutupi kaki dan pergelangan kaki, tambahkan beberapa tetes minyak seperti lavender, peppermint atau lemon. Setelah selesai bilas dengan air dingin. Lakukan selama 10-20 menit.

6. InsomniaUntuk penderita insomnia atau yang memiliki masalah tidur dapat merendam kaki dalam air dingin. Masukan kaki sampai kaki merasa dingin. Pengobatan ini juga berguna bagi kaki lelah, pendarahan hidung, dan sembelit.

7. SirkulasiJika anda mengalami masalah sirkulasi maka cobalah dengan mulai merendam kaki selama satu atau dua menit dalam air hangat, kemudian 30 menit dalam air dingin. Cobalah lakukan selama 15 menit kemudian diselesaikan dengan air dingin.
Manfaat dan petunjuk mandi yang sehatMandi air hangat sekitar 32-35 derajat Celsius dapat membuka pori-pori yang dapat membantu mengeluarkan racun. Dimana berfungi membantu menurunkan tingkat gula darah, menyembuhkan sakit otot dan membantu menjaga usus besar bekerja dengan baik. Waktu yang dianjurkan selama 10-20 menit.

Ternyata mandi air dingin dapat menghilangkan stress karena meredakan ketegangan, dan dianjurkan dengan temperatur sekitar 12-18 derajat celcius. Nah hal ini kebalikan dari air hangat karena akan mempersempit darah dan meningkatkan tingkat gula darah. Oleh sebab itu untuk penderita diabetes tidak dianjurkan untuk mandi air dingin.

Baca selengkapnya »

DUNIA LAIN

Menjelang akhir 2008 lalu, para saintis dunia yang tergabung di CERN menciptakan sebuah mesin terbesar dalam sejarah sains dunia. Mesin bernilai US$ 6 Milyar Dollar bernama LHC, Large Hadron Collider. Mesin raksasa ini dibuat untuk membuktikan keberadaan “The God Particle”,Higgs Boson, partikel misterius yang katanya akan menunjukkan “Rahasia besar” alam semesta.

Dari bagaimana seluruh alam semesta bermula, dan bagaimana segala sesuatu di alam semesta bekerja. Dari bintang, planet-planet dan galaksi raksasa sampai partikel-partikel subatomik terkecil. Anda bisa melihat Mesin ini di film “Angels and Demons” (2009) yang dibintangi Tom Hanks.

Tapi tidak itu saja. Mesin raksasa ini juga dibuat untuk membuktikan satu hal. Keberadaan Multiverse, dunia lain.

Sepanjang sejarah, manusia telah mempercayai keberadaannya. Dunia lain selain dunia kita. Banyak yang percaya adanya sebuah dunia yang menyeramkan. Sebuah tempat terkutuk yang gelap dan mengerikan, dimana arwah, hantu-hantu dan sang iblis berdiam dan datang ke dunia kita.

Tapi tentu para ahli memprediksikan dunia paralel tidak seperti itu samasekali. Prof. Michio Kaku malah dengan bercanda berkata dunia paralel mungkin berisi versi lain dari Elvis Presley yang masih hidup. majinasi tentang tempat misterius itu pun sangat kaya dan beragam. Dalam cerita-cerita dongeng, tempat itu bisa dihuni monster dan ular naga raksasa, peri dan makhluk-makhluk aneh, atau binatang-binatang yang bisa berbicara seperti di dalam ”Alice in Wonderland”.

Dalam film ”Watchmen” (2009) dunia paralelnya juga mirip seperti dunia kita, kecuali bahwa dunia itu dihuni manusia-manusia super. Mungkin juga dunia lain ini dihuni makhluk-makhluk extra-terrestrialdengan teknologi ribuan tahun lebih canggih. Semuanya sangat ajaib, dan menakjubkan.


Dan semuanya bermula di tahun 1909.
Seorang ahli fisika bernama Geoffrey Taylor menemukan bahwa satu titik sinar (Foton) dalam percobaannya ternyata terinterfensi, terjadi gangguan dalam gelombangnya yang seharusnya, tidak ada. Dia bingung bagaimana bisa terinterfensi, apa yang mungkin menginterfensinya?


Sampai akhirnya dia mendapat sebuah kesimpulan yang membelalakkan mata para ilmuwan dunia. Geoffrey menjadi orang pertama di dunia, yang secara ilmiah, mendeteksi keberadaan alam semesta paralel ("25 Big Ideas, The Science That's Changing Our World", Robert Matthews, 2005).

Di tahun 1925, Erwin Schrodinger ketika sedang meneliti elektron, dia menemukan sesuatu yang sangat aneh. Elektron, bisa berubah-ubah bentuk, dari partikel ke gelombang, dan sebaliknya. Tapi tidak itu saja, sebuah elektron, ternyata, bisa berada di dua tempat, sekaligus secara bersamaan. Dan tempat yang lain itu bukan di dunia ini, tapi di tempat lain, di dunia lain. Bayangkan kegilaannya. Seperti ada dua versi dari diri anda, yang satu berada di tempat lain, bahkan bisa ada di dunia lain.

Oktober 1927. Di kota Solvay, Belgia, terjadi peristiwa besar. Di kota itu diadakan sebuah pertemuan besar. Pertemuan para saintis terbesar dalam sejarah manusia. Diantaranya termasuk Niels Bohr, Heisenberg, Schrodinger, Max Planck dan tentu saja, Albert Einstein. Dan disana makin terbukalah dunia ajaib itu.

Menanggapi keajaiban dunia kuantum, Einstein sempat berkata, ”Tuhan kan tidak bermain dadu”. Dalam hukum Newton, segalanya pasti dan terukur, dalam dunia Kuantum, tidak ada yang benar-benar pasti, yang ada, hanya Probabilitas (Uncertanity Principle, Heisenberg). Dan sejak itu keberadaan Dunia Kuantum pun menjadi makin populer ke seluruh dunia.



Dengan ditemukannya dunia kuantum yang super ajaib, para saintis juga menemukan tantangan besar baru. Hukum alam, antara alam semesta besar (bintang, planet, galaksi dst yang berdasar hukum Newton dan Relativitas Khusus, sangat berbeda dengan hukum alam subatomik, partikel super kecil atom dan quark. Dunia Makroskopis Vs dunia Mikroskopis.


Mereka berusaha keras menyatukan dua hukum alam yang bertentangan itu dalam sebuah impian terbesar para ilmuwan dunia sejak Einstein. Menemukan ”The Theory of Everything”, Teori Segalanya (GUT, General Unified Theory, No GUT No Glory).

”Teori Segalanya” adalah teori terbesar, yang nantinya akan mempersatukan semua teori alam besar dan alam terkecil dalam harmoni yang indah dan elegan. Dan mereka menemukan kemungkinan jawabannya. Teori String. Teori yang menyatakan bahwa alam semesta tidak dibentuk oleh partikel-partikel atom, melainkan oleh rangkaian dawai universal (String, seperti senar gitar dan biola).

Harmonisasi dari dawai inilah, yang menentukan bentuk dari segalanya, segala hal di alam semesta, dari yang terkecil sampai yang terbesar. Tapi agar teori itu sempurna, teori itu juga mengungkapkan kemungkinan adanya dimensi-dimensi lain, dimensi baru selain dari yang kita kenal selama ini.



Prof. Stephen Hawking

Sekarang, pertanyaannya sudah bukan lagi “Apakah dunia lain ada?”, tapi sudah menjadi, ”Ada berapakah sebenarnya dunia lain itu? Dua, tiga, tak terbatas?”. Kita mungkin akan segera tahu jawabannya.

Dan apa yang ada disana?
Para ahli memperkirakan dunianya akan mirip seperti dunia kita, tapi sedikit berbeda, similar, but not exactly the same. Mungkin akan ada tata surya yang sama dengan kita, dengan Matahari, bintang, planet, Bumi, bahkan orang-orang yang mirip dengan kita, tapi mungkin hidupnya berbeda. Mungkin Elvis disana masih hidup, mungkin Napoleon menang perang Waterloo dan menjadi penguasa Eropa. Mungkin. Bagaimana para saintis itu tahu? I don’t know, mari kita pelajari lebih lanjut.







"According to the sum over histories idea of Richard Feynman, the Universe doesn't just have a single history, as one might think, but it has every possible history, each with its own weight. A few of the histories will contain creatures like me, doing different things, but the vast majority of histories will be very different."

Stephen Hawking, BBC, September 2008.

Baca selengkapnya »

Jam Nuklir 60 Kali Lebih Akurat dari Jam Atom

Alasan utama jam nuklir akan jauh lebih akurat dibandingkan dengan jam atom adalah karena fakta bahwa jam atom rentan terhadap medan magnet dan listrik yang sedikit dapat mengganggu getaran elektronnya.

---

Selama hampir enam puluh tahun, dunia telah mempertimbangkan jam atom sebagai standar emas untuk penentu waktu yang paling akurat di dunia. Jam ini merupakan dasar dari perangkat GPS, menentukan panjang detik yang resmi, dan baru-baru ini memainkan peran dalam pelacakan partikel subatomik yang tampaknya melakukan perjalanan yang lebih cepat dari cahaya.

Namun kini muncul pesaing yang tangguh, sebuah cara baru yang lebih akurat untuk mengukur waktu. Corey Campbell dari Institut Teknologi Georgia, bersama lima rekannya, telah bekerja sama untuk mendeskripsikannya dalam makalah yang dipublikasikan dalam arXiv; seberapa akurat yang bisa dibuat oleh jam nuklir jika dibandingkan dengan jam atom.

Sementara jam atom didasarkan pada getaran elektron yang mengorbiti atom, jam nuklir sebaliknya didasarkan pada penyetelan orientasi spasial elektron yang menyebabkan inti atom melompat bolak-balik di antara keadaan energi tinggi dan rendah dengan menggunakan frekuensi cahaya yang sangat spesifik. Hasilnya akan menjadi sebuah jam yang disetel dengan laser yang akan melayang hanya sekitar satu detik dalam 200 miliar tahun, atau 14 kali usia alam semesta dan 60 kali lebih akurat daripada jam atom saat ini. Satu-satunya trik adalah dengan mencari tahu frekuensi tersebut.

Bagi kebanyakan orang, ketepatan jam tidak terlalu menjadi masalah besar. Dengan alasan inilah sesuatu yang disebut Coordinated Universal Time (UTC) digunakan bagi kehidupan biasa. UTC ini berasal dari pengukuran jam atom namun juga menggunakan detik kabisat berdasarkan rotasi bumi. Untuk aplikasi lain, akurasi yang lebih lanjut sangat diperlukan. GPS adalah salah satu contohnya. Karena ada empat satelit yang digunakan untuk pelacakan GPS, beberapa cara pengaturan waktu sinyalnya harus digunakan untuk mengkoordinasikan data yang dikirim dari GPS dan diteruskan ke bumi berdasarkan sistem navigasi. Semakin kecil kesalahan dalam waktu, maka semakin akurat sistem tersebut.

Alasan utama jam nuklir akan jauh lebih akurat dibandingkan dengan jam atom adalah karena fakta bahwa jam atom rentan terhadap medan magnet dan listrik yang sedikit dapat mengganggu getaran elektronnya. Dengan menggunakan laser untuk mengontrol secara tepat inti yang memantul di antara berbagai keadaan, bagaimanapun juga, tidak akan hampir sama rentannya terhadap gangguan semacam itu.

Kredit: Georgia Institute of Technology
Jurnal: C. J. Campbell, A. G. Radnaev, A. Kuzmich, V. A. Dzuba, V. V. Flambaum, A. Derevianko. A Single-Ion Nuclear Clock for Metrology at the 19th Decimal Place. arXiv:1110.2490v1[physics.atom-ph]

Baca selengkapnya »

Fisika Dongeng – Rapunzel

Minggu, 1 Mei 2011 - Anak dari semua usia senang membaca dongeng karena jalan ceritanya tidak pernah membatasi kemungkinan kalau segalanya dapat terjadi. Kutukan, mantra, dan pangeran tampan menguasai dunia di luar imajinasi pembaca.

---

Namun apakah momen paling ajaib dalam sebagian dongeng favorit kita memang mungkin? Prinsip fisika dasar dan penelitian ilmiah terbaru menyarankan kalau apa yang pembaca kira adalah khayalan dan pembesar-besaran bisa berakar dalam realitas.

Jadi tahan imajinasi anda untuk sementara, dan lihatlah sebentar pendapat ilmuan garis keras berikut.

Dalam kisah Grimm bersaudara, Rapunzel, seorang penyihir memenjarakan seorang wanita muda di menara. Rapunzel diberkahi suara yang merdu dan rambut pirang yang sangat panjang. Suatu haru, suaranya terdengar oleh seorang pangeran yang sedang melewati hutan. Mereka jatuh cinta, dan Rapunzel menurunkan rambutnya sehingga sang pangeran dapat memakainya untuk memanjat menara agar dapat bertemu dengan sang putri. Rantai peristiwa ini menimbulkan pertanyaan bagi pembaca. Dapatkah rambut manusia menopang berat manusia lain?

Secara rata-rata, satu untai rambut dapat menopang sekitar tiga setengah ons, atau setara dengan berat dua buah permen. Tiap untai rambut gelap umumnya lebih tebal dari pirang, sehingga lebih kuat.

Rapunzel memang berambut pirang. Tetapi dengan rata-rata ada 140 ribu rambut di kepala seorang wanita pirang, rambutnya mestinya mampu menopang berat dari banyak sekali pangeran. Sayangnya, ada masalah lain.

Bila Rapunzel semata menurunkan rambutnya dan sang pangeran segera memanjat, rambutnya tidak akan putus, namun tercabut. Walaupun rambutnya tidak tercabut, bagian lain tubuhnyalah yang tidak akan mampu menopang berat pangeran, sehingga tulangnya bisa patah. Walau begitu, ada strategi yang bisa digunakan untuk mengurangi beban kepala dan tubuh sang putri.

Menurut asisten profesor Fisika American University di Washington, DC, Nathan Harshman, Rapunzel dapat lebih aman dan tegar bila ia mengikatkan rambutnya pada sesuatu, seperti palang, sebelum menurunkannya. “Idenya adalah mengalihkan beban rambut ke rambut lainnya dalam simpul di palang, dan berat badan sang pangeran akan di alihkan ke palang tersebut.” Ada banyak ide yang lebih baik ketimbang menjadikan kepala Rapunzel sebagai titik jangkar.

Sumber :

Gorski, C. 2008. The Science of Fairy Tales – RAPUNZEL

Baca selengkapnya »

Listrik dari Hidung: Ilmuwan Membuat Tenaga Listrik dari Pernafasan Manusia

"Pada dasarnya, kami memanen energi mekanik dari sistem biologis. Aliran udara dari respirasi manusia normal biasanya di bawah sekitar dua meter per detik."

Menulis dalam edisi September jurnal Energy and Environmental Science, profesor Xudong Wang, pasca-doktoral Chengliang Sun serta mahasiswa pascasarjana Jian Shi, melaporkan telah menciptakan microbelt plastik yang bergetar ketika melewati aliran udara berkecepatan rendah seperti pernapasan manusia.

Pada bahan-bahan tertentu, seperti fluorida polyvinylidene (PVDF) yang digunakan oleh tim Wang, suatu muatan listrik akan terakumulasi sebagai respon terhadap tekanan mekanik yang diterapkan. Hal ini dikenal sebagai efek piezoelektrik. Para peneliti merekayasa PVDF untuk menghasilkan energi listrik yang cukup dari pernafasan untuk mengoperasikan seperangkat elektronik kecil.

“Pada dasarnya, kami memanen energi mekanik dari sistem biologis. Aliran udara dari respirasi manusia normal biasanya di bawah sekitar dua meter per detik,” kata Wang. “Kami menghitung, jika kami bisa membuat bahan ini menjadi cukup tipis, getaran kecilnya bisa menghasilkan energi listrik mikrovat yang berguna untuk sensor atau perangkat lain yang dipasangkan di wajah.”

Para peneliti mengambil keuntungan dari kemajuan nanoteknologi dan elektronik miniatur untuk mengembangkan berbagai perangkat biomedis yang bisa memantau glukosa darah bagi para penderita diabetes atau menjaga baterai alat pacu jantung tetap terisi sehingga tidak perlu diganti. Apa yang diperlukan untuk menjalankan perangkat kecil adalah sebuah suplai listrik yang sangat kecil. Limbah energi dalam bentuk aliran, gerakan, panas, atau dalam hal ini kasus respirasi, menawarkan sumber daya yang konsisten.

Tim Wang menggunakan proses ion-etsa pada materi tipis sambil mempertahankan sifat piezoelektriknya. Dengan perbaikan, ia yakin ketebalannya dapat dikontrol sampai ke tingkat submikron. Karena PVDF merupakan biokompatibel, ia mengatakan pengembangannya merupakan kemajuan yang signifikan terhadap menciptakan sebuah perangkat skala mikro praktis untuk memanen energi dari respirasi.

Kredit: University of Wisconsin-Madison, College of Engineering
Jurnal: Chengliang Sun, Jian Shi, Dylan J. Bayerl, Xudong Wang. PVDF microbelts for harvesting energy from respiration. Energy & Environmental Science, 2011; DOI: 10.1039/C1EE02241E

Baca selengkapnya »

Puluhan Miliar Planet Berbatu Berada dalam Zona Layak Huni di Bima Sakti

"Karena kurcaci merah berjumlah sangat banyak - ada sekitar 160 miliar di Bima Sakti - maka hal ini membawa kita pada hasil yang menakjubkan bahwa terdapat puluhan miliar planet seperti itu di galaksi kita sendiri."

Hasil terbaru dari HARPS ESO menunjukkan bahwa planet-planet berbatu yang berukuran lebih kecil dari Bumi ternyata sangat berlimpah di zona layak huni di sekitar bintang merah yang redup. Tim internasional bahkan memperkirakan, di galaksi Bima Sakti kita saja terdapat puluhan miliar planet seperti ini, dan mungkin ada sekitar seratus planet serupa di lingkungan terdekat Matahari. Ini merupakan pengukuran langsung pertama terhadap frekuensi Bumi-super di sekitar bintang-bintang kurcaci merah, yang jumlahnya mencapai hingga 80% dari keseluruhan bintang di Bima Sakti.

Estimasi langsung pertama terhadap sejumlah planet bercahaya di sekitar bintang kurcaci merah ini, yang baru saja diumumkan oleh tim internasional, menggunakan observasi dengan spektograf HARPS pada teleskop 3,6 meter di Observatorium La Silla ESO di Chile [1]. Pengumuman terbaru (eso1204), yang menunjukkan bahwa planet-planet tersebut berada di berbagai tempat di galaksi kita, menggunakan metode berbeda yang tidak terlalu sensitif terhadap kelas eksoplanet yang penting ini.

Tim HARPS telah mencari eksoplanet yang mengorbiti jenis bintang yang paling umum di Bima Sakti, yaitu bintang kurcuci merah (juga dikenal sebagai bintang kurcaci M [2]). Bintang-bintang tersebut sangat samar dan dingin dibandingkan Matahari, namun berjumlah sangat banyak dan berusia panjang, jumlahnya mencapai 80% dari keseluruhan bintang di Bima Sakti.

“Pengamatan terbaru kami dengan HARPS mengindikasikan bahwa sekitar 40% bintang kurcaci merah memiliki Bumi-super (planet yang memiliki massa antara satu dan sepuluh kali massa Bumi) yang mengorbit di zona layak huni, di mana bisa terdapat zat cair di permukaan planet tersebut,” kata Xavier Bonfils (IPAG, Observatoire des Sciences de l’Univers de Grenoble, France) yang memimpin tim riset. “Karena kurcaci merah berjumlah sangat banyak – ada sekitar 160 miliar di Bima Sakti – maka hal ini membawa kita pada hasil yang menakjubkan bahwa terdapat puluhan miliar planet seperti itu di galaksi kita sendiri.”

Tim HARPS melakukan survei pada sampel yang dipilih secara cermat dari 102 bintang kurcaci merah di langit selatan selama periode enam tahun. Sebanyak sembilan Bumi-super telah ditemukan, termasuk dua di dalam zona layak huni Gliese 581 (eso0915) dan Gliese 667 C. Para astronom mampu memperkirakan seberapa berat planet-planet tersebut dan seberapa jauh letaknya dari bintang yang mereka orbiti.

Dengan menggabungkan semua data, termasuk berbagai observasi bintang yang tidak memiliki planet, serta mengamati sebagian kecil planet-planet yang bisa ditemukan, tim riset mampu mengetahui betapa umumnya planet seperti itu di sekitar bintang kurcaci merah. Mereka menemukan bahwa frekuensi terjadinya Bumi-super [3] di zona layak huni adalah 41% dengan kisarannya dari 28% hingga 95%.

Di sisi lain, planet yang lebih besar, mirip Jupiter dan Saturnus dalam Tata Surya kita, justru sangat jarang ditemukan di sekitar bintang kurcaci merah. Kurang dari hanya 12% kurcaci merah yang diperkirakan memiliki planet raksasa (dengan massa antara 100 dan 1000 kali Bumi).

Dengan banyaknya jumlah bintang kurcaci merah yang berdekatan dengan Matahari, estimasi terbaru menunjukkan, mungkin ada sekitar seratus planet Bumi-super di zona layak huni di seputar bintang yang berdekatan dengan Matahari, yang jaraknya berkisar kurang dari 30 tahun cahaya [4].

“Zona layak huni di sekitar kurcaci merah, yang suhunya cocok bagi zat cair bisa berada di permukaannya, jauh lebih dekat dengan bintangnya dibandingkan jarak Bumi ke Matahari,” kata Stéphane Udry (Geneva Observatory dan anggota tim riset). “Namun kurcaci merah diketahui menjadi sasaran letusan atau percikan bintang, yang mungkin menghujani planet itu dengan sinar-X atau radiasi ultraviolet, dan yang membuat kehidupan di sana menjadi sangat kecil kemungkinannya.”

Salah satu planet yang ditemukan dalam survei HARPS pada kurcaci merah adalah Gliese 667 Cc [5]. Planet ini adalah planet kedua dalam sistem tiga bintang dan tampaknya terletak dekat dengan pusat zona layak huni. Meskipun beratnya lebih dari empat kali berat Bumi, planet ini merupakan kembaran yang paling mirip dengan Bumi yang pernah ditemukan sejauh ini dan hampir pasti memiliki kondisi yang tepat untuk keberadaan zat cair di permukaannya. Ini adalah planet Bumi-super kedua dalam zona layak huni kurcaci merah yang ditemukan selama survei HARPS, setelah Gliese 581d diumumkan pada tahun 2007 dan dikonfirmasi pada tahun 2009.

“Kini kita tahu bahwa terdapat banyak Bumi-super di sekitar bintang kurcaci merah terdekat yang harus kita identifikasi lebih lanjut dengan menggunakan instrumen HARPS maupun instrumen masa depan. Beberapa planet seperti ini diperkirakan akan melintas di depan bintang induknya – ini akan membuka kemungkinan yang menarik dalam mempelajari atmosfer planet tersebut dan mencari tanda-tanda kehidupan,” simpul Xavier Delfosse, anggota tim riset(eso1210).

Catatan

[1] HARPS mengukur kecepatan radial sebuah bintang dengan ketepatan yang luar biasa. Sebuah planet yang mengorbiti sebuah bintang menyebabkan bintang itu secara teratur bergerak maju dan menjauh dari pengamat di Bumi. Berdasarkan efek Doppler, perubahan kecepatan radial mempengaruhi pergeseran spektrum bintang terhadap riak gelombang yang lebih panjang saat bergerak menjauh (disebut pergeseran merah) dan pergeseran biru (terhadap riak gelombang yang lebih pendek) saat bergerak mendekat. Pergeseran spektrum bintang yang sangat kecil dapat diukur dengan spektrograf berpresisi tinggi seperti HARPS dan digunakan untuk mengetahui keberadaan planet.

[2] Bintang-bintang ini disebut M dwarf karena memiliki kelas spektral M. Kelas ini adalah yang paling dingin dari tujuh kelas dalam skema sederhana untuk mengklasifikasi bintang sesuai dengan penurunan suhu dan kemunculan spektrumnya.

[3] Planet yang memiliki massa antara satu dan sepuluh kali Bumi disebut Bumi-super. Tidak ada planet seperti ini di dalam Tata Surya kita, namun tampaknya sangat banyak di sekitar bintang-bintang lainnya. Penemuan planet jenis ini dalam zona layak huni di sekitar bintang sangat menarik karena, jika planet ini berbatu dan memiliki air seperti Bumi, maka berpotensi menjadi tempat tinggal bagi kehidupan.

[4] Para astronom menggunakan sepuluh parsecs sebagai definisi “dekat.” Hal ini berhubungan dengan kisaran 32,6 tahun cahaya.

[5] Nama ini mengindikasikan bahwa planet ini adalah yang kedua yang ditemukan (c) mengorbiti komponen ketiga (C) sistem tiga bintang yang disebut Gliese 667. Bintang cerah yang dikawal Gliese 667 A dan B akan menonjol di lokasi Gliese 667 Cc. Penemuan Gliese 667 Cc secara independen diumumkan oleh Guillem Anglada-Escude dan rekan-rekannya pada Februari 2012. Konfirmasi tentang planet Gliese 667 Cb dan Cc oleh Anglada-Escude dan kolaboratornya sebagian besar didasarkan pada observasi HARPS serta pengolahan data dari tim Eropa yang tersedia untuk umum melalui arsip ESO.

Kredit: European Southern Observatory
Jurnal: X. Bonfils, X. Delfosse, S. Udry, T. Forveille, M. Mayor, C. Perrier, F. Bouchy, M. Gillon, C. Lovis, F. Pepe, D. Queloz, N. C. Santos, D. Ségransan, J.-L. Bertaux. The HARPS search for southern extra-solar planets XXXI. The M-dwarf sample. Astronomy & Astrophysics, 2012, arXiv: 1111.5019v2 [astro-ph.EP]

Baca selengkapnya »

Kawah Asteroid di Bumi Memberi Petunjuk Pencarian Kehidupan di Mars

Kawah yang dibuat oleh tumbukan asteroid dapat menjadi tempat terbaik melihat tanda kehidupan di planet lain berdasarkan hasil penelitian. Organisme kecil ditemukan hidup jauh dibawah sebuah lokasi di AS dimana sebuah tumbukan asteroid terjadi sekitar 35 juta tahun lalu.

Para ilmuan percaya kalau organism tersebut adalah bukti kalau kawah demikian memberi tempat pengungsian bagi mikroba, memayungi mereka dari dampak cuaca dan peristiwa yang berubah seperti pemanasan global atau zaman es.

Bentuk Kehidupan

Studi ini menunjukkan kalau lokasi kawah di Mars mungkin menyembunyikan kehidupan, dan mengebor dibawahnya dapat memberikan bukti bentuk kehidupan yang sama.

Para peneliti dari Universitas Edinburg mengebor hampir 2 km dibawah salah satu kawah tumbukan asteroid terbesar di Bumi, di Chesapeake Bay, AS.

Sampel dari bawah tanah menunjukkan kalau mikroba tersebar tidak merata pada batuan, menunjukkan kalau lingkungan tersebut terus berkembang 35 juta tahun setelah tumbukan.

Nutrisi Mikroba
Para ilmuan mengatakan kalau panas dari tumbukan asteroid akan membunuh segalanya di permukaan.
Walau begitu, rekahan batuan jauh dibawah memungkinkan air dan nutrisi mengalir masuk dan mendukung kehidupan. Beberapa organisme tumbuh dengan menyerap unsur-unsur seperti besi dari batuan.

Penelitian ini diterbitkan dalam jurnal Astrobiology.

“Daerah retak sangat dalam di sekitar kawah dapat memberikan lokasi aman dimana mikroba dapat hidup leluasa dalam waktu lama. Temuan kami menunjukkan kalau bawah permukaan kawah di Mars mungkin merupakan tempat menjanjikan untuk mencari bukti kehidupan,” kata Professor Charles Cockell, dari Sekolah Fisika dan Astronomi. Cockell adalah pengarang utama studi ini.

Sumber berita:

University of Edinburgh.

Referensi jurnal:

Charles S. Cockell, Mary A. Voytek, Aaron L. Gronstal, Kai Finster, Julie D. Kirshtein, Kieren Howard, Joachim Reitner, Gregory S. Gohn, Ward E. Sanford, J. Wright Horton, Jens Kallmeyer, Laura Kelly, David S. Powars. Impact Disruption and Recovery of the Deep Subsurface Biosphere. Astrobiology, 2012; 12 (3): 231 DOI: 10.1089/ast.2011.0722

Baca selengkapnya »

SUPER NOVA

Bintang-bintang raksasa di alam semesta, seperti Matahari kita, setiap detiknya mengeluarkan energi raksasa yang sama besarnya dengan seluruh energi yang digunakan manusia sepanjang sejarah Planet Bumi, 380 Milyar-milyar Mega-Watt. Setiap detik!

Tapi setelah bersinar milyaran tahun, energi/bahan bakar bintang raksasa itu yang berasal dari proses fusi nuklir bisa habis (Hidrogen, Helium, Carbon). Dan saat itu, sisa-sisa bahan bakar bintang itu akan kolaps karena gaya gravitasinya yang dahsyat, menyentuh inti nuklirnya, dan meledak sekaligus dalam ledakan maha-raksasa, yang jangkauannya bisa mencapai 10 Tahun Cahaya (light-years), dansinarnya akan lebih menyilaukan dari Milyaran Matahari! Now that's a Super-Nova

Sisa-sisa bintang itu akan kolaps menjadi material yang jauh lebih kecil dengan luas hanya beberapa kilometer tapi dengan kepadatan (densitas) yang sangat ekstrim. Ini adalah Neutron Star. Satu sendok teh material bintang neutron beratnya bisa mencapai seratus juta ton (bayangin kalau satu sendok makan!).

Selama Supernova bintang itu juga akan mengeluarkan semburan energi maha-dahsyat, Gamma-Ray Burst, yang energinya bisa jadi merupakan ledakan energi paling spektakuler di seluruh alam semesta. Ledakannya hanya berlangsung beberapa detik, tapi energinya sama dengan seluruh energi yang dikeluarkan Matahari selama 10 Milyar tahun!

Untunglah, semua ledakan-ledakan Supernova itu kebanyakan terjadi angat jauh, ribuan tahun cahaya dari Planet Bumi.

Baca selengkapnya »