[비즈한국] Salah satu hal yang tidak boleh terlewatkan saat liburan musim panas adalah alkohol. Kita sering menyebutnya sebagai alkohol. Namun secara ilmiah, alkohol tidak hanya mencakup minuman keras. Etanol yang terkandung dalam minuman yang kita minum hanyalah salah satu jenis dari berbagai macam alkohol. Ada lelucon populer di kalangan mahasiswa sains yang mengatakan bahwa struktur molekul etanol terlihat seperti anak anjing yang lucu. Bukankah itu alasan mengapa orang sering disebut "berubah menjadi anjing" saat mabuk?
Alkohol adalah molekul yang memiliki gugus –OH atau gugus hidroksil yang terikat pada karbon. Sederhananya, semua senyawa hidrokarbon yang mengandung oksigen secara umum disebut alkohol. Metanol yang digunakan dalam antibeku mobil juga merupakan alkohol. Saya harap Anda tidak tertukar dengan etanol yang ada dalam minuman beralkohol, karena metanol sangat berbahaya.
Lantas, kapan manusia mulai meminum alkohol? Bukti arkeologis menunjukkan bahwa manusia sudah mengonsumsi alkohol sejak 10.000 tahun sebelum Masehi. Bahkan, ada arkeolog yang berpendapat bahwa asal mula pertanian dipicu oleh alkohol. Artinya, manusia tidak belajar membuat alkohol setelah mulai bertani, melainkan mulai bertani karena ingin lebih sering minum alkohol. Namun, ada kisah bahwa alkohol sudah ada bahkan sebelum manusia muncul. Konon, monyet-monyet mengetahui rasa alkohol dengan memakan buah-buahan yang jatuh ke tanah atau terselip di sela-sela batu yang mengalami fermentasi alami.
Namun secara mengejutkan, asal usul alkohol yang sebenarnya ada di tempat lain. Bahkan sebelum manusia dan monyet ada, alkohol sudah eksis di alam semesta. Sebagian besar awan molekul yang menghiasi Bima Sakti mengandung jejak alkohol. Alkohol bahkan ada di awan molekul yang mengapung di tengah galaksi kita. Mungkin saja galaksi kita sudah menjadi dunia yang "direndam" dalam alkohol sejak miliaran tahun yang lalu.
Ruang angkasa tampak kosong. Sangat luas dan hampa. Selain itu, ada benda langit yang memancarkan sinar-X, sinar gamma, dan sinar ultraviolet dalam jumlah besar di mana-mana. Cahaya berenergi tinggi ini memecah molekul besar. Oleh karena itu, kita menganggap ruang angkasa sebagai lingkungan yang keras di mana molekul kompleks seperti alkohol sulit untuk bertahan hidup. Namun, bertentangan dengan dugaan kita, molekul kompleks tetap bertahan di ruang angkasa dengan gigih. Hingga saat ini, ada 270 jenis molekul kimia yang telah ditemukan di nebula yang melayang di ruang angkasa!
Secara khusus, salah satu lokasi di mana banyak senyawa organik dan polimer terbentuk adalah tempat lahirnya bintang-bintang bayi. Awan molekul tempat bintang lahir memiliki suhu yang relatif rendah dan kepadatan yang tinggi. Debu berkumpul dengan kepadatan tinggi di tempat ini. Debu berperan sebagai inti kondensasi yang memperbesar ukuran molekul. Di dalam awan tersebut, atom gas ringan seperti hidrogen, nitrogen, dan oksigen melayang secara terpisah. Mereka awalnya bergerak sangat cepat, namun sesekali menempel pada butiran debu padat. Ketika itu terjadi, kecepatan atom melambat dan atom-atom yang berbeda mulai bertemu dan berikatan di atas partikel debu. Meskipun debu tersebut tidak terlihat oleh mata telanjang, ia menjadi panggung bagi alkimia kosmik di mana molekul kimia baru lahir.
Sejak antena radio mulai mengarah ke luar angkasa, ada satu komponen terpenting yang diburu oleh para astronom yang telah melacak awan molekul selama hampir 50 tahun. Itu adalah asam amino. Asam amino adalah blok pembangun terpenting dari makhluk hidup di Bumi. Asam amino adalah petunjuk penting untuk mengetahui bagaimana makhluk hidup organik yang kompleks bisa lahir, dan apakah ada kemungkinan kehidupan lain di luar Bumi.
Keberadaan asam amino telah dikonfirmasi di komet di luar Bumi. Misi Rosetta yang mengeksplorasi komet 67P menemukan asam amino bernama glisin di dalam es permukaannya, yang merupakan salah satu asam amino paling sederhana penyusun makhluk hidup di Bumi. Hal ini membuka kemungkinan baru bahwa bahan dasar kehidupan Bumi tidak harus terbentuk di Bumi itu sendiri. Mungkin saja bahan-bahan yang sudah ada di luar Bumi terbawa ke Bumi secara kebetulan dan menjadi benih kehidupan di Bumi.
Kini pandangan para astronom beralih dari tata surya menuju Bima Sakti. Jika demikian, apakah ada tempat lain di antara ribuan awan molekul tersebut yang mengandung asam amino? Apakah sejarah kelahiran kehidupan yang terjadi di Bumi 4,5 miliar tahun lalu sedang terjadi di tempat lain?
Sayangnya, bukti yang jelas belum ditemukan di nebula atau awan molekul di luar tata surya. Namun, melalui eksplorasi berulang, para astronom mendeteksi komponen yang tidak terduga. Itu adalah alkohol. Contohnya adalah awan gas G34.3 yang berjarak 10.000 tahun cahaya ke arah rasi bintang Aquila. Di dalam awan gas raksasa yang ukurannya mencapai 1.000 kali tata surya kita, terkumpul total 400 triliun liter alkohol. Jika manusia di Bumi ingin meminum semua alkohol itu, mereka harus meminum 170.000 liter alkohol setiap hari selama 1 miliar tahun. Mungkin ini adalah tempat terbaik bagi para pemabuk. Namun, saya tidak menyarankan untuk meminumnya, karena sebagian besar alkohol di sana adalah metanol, bukan etanol.
Tempat menakjubkan yang mengandung banyak alkohol ditemukan di lokasi yang tak terduga: di tengah Bima Sakti kita. Pada tahun 1970-an, para astronom memulai perjalanan untuk mencari jejak asam amino di awan gas bernama Sagittarius B2 yang melayang di pusat Bima Sakti. Sayangnya, asam amino yang diharapkan tidak ditemukan, tetapi sejumlah besar alkohol terdeteksi. Di sana terdapat berbagai komponen, termasuk etanol dan metanol. Pada tahun 2009, sejumlah kecil etil format juga ditemukan di tempat ini. Hal yang menarik adalah komponen ini merupakan bahan kimia yang menghasilkan aroma buah seperti raspberry. Jika Anda bisa menjulurkan lidah dan mencicipinya di pusat galaksi kita, Anda mungkin akan merasakan rasa rum dengan aroma raspberry.
Ini adalah penemuan yang luar biasa. Di pusat Bima Sakti, terdapat bintang-bintang berat dengan kepadatan yang sangat tinggi. Mereka hidup singkat dan sering menghilang dalam ledakan supernova. Selain itu, bintang-bintang baru terus lahir secara eksplosif. Mereka memuntahkan banyak cahaya berenergi tinggi seperti sinar gamma ke pusat Bima Sakti. Faktanya, jika kita mengamati Bima Sakti dengan teleskop luar angkasa sinar gamma, kita dapat melihat gelembung sinar gamma yang menyebar bulat ke atas dan ke bawah di bagian pusat, yang diperkirakan karena lahirnya bintang-bintang muda secara eksplosif di pusat galaksi. Selain itu, di pusat Bima Sakti juga terdapat lubang hitam dengan massa 4 juta kali massa matahari (meskipun aktivitasnya saat ini sedang tenang). Ini juga membuat pusat Bima Sakti menjadi lingkungan berenergi tinggi.
Seperti yang dijelaskan sebelumnya, polimer besar rentan terhadap cahaya berenergi tinggi. Mereka mudah terpecah menjadi molekul yang lebih kecil. Namun, fakta bahwa begitu banyak senyawa organik dan molekul kompleks terdeteksi di lingkungan ekstrem seperti pusat Bima Sakti menunjukkan bahwa mereka sebenarnya sangat umum ada di seluruh alam semesta. Berbeda dengan pemikiran sebelumnya, bahan yang dibutuhkan untuk menciptakan kehidupan mungkin bukanlah bahan yang langka. Itu mungkin bahan umum yang mudah ditemukan di mana saja di alam semesta.
Etil format atau etil metanoat adalah penemuan yang sangat menggoda bagi para astronom yang mencari asam amino. Karena jika Anda mengganti satu atom karbon dengan atom nitrogen di sana, itu akan langsung menjadi glisin, salah satu jenis asam amino. Meskipun belum menemukan asam amino itu sendiri, keberadaan molekul yang cukup kompleks seperti etil format berarti glisin juga sangat mungkin ada.
Lebih baru lagi, senyawa lain ditemukan di Sagittarius B2, yaitu senyawa yang bahkan sering disentuh oleh banyak orang secara langsung: isopropanol. Komponen ini banyak digunakan dalam pembersih tangan atau disinfektan.
Berkat teleskop radio raksasa, ALMA, kini para astronom dapat mengamati Sagittarius B2 dengan bidang pandang yang lebih luas hanya dengan satu teleskop piringan tunggal. Di antara komponen yang baru ditemukan di awan Sagittarius B2 adalah sebagai berikut: Pertama, isopropil sianida, yaitu komponen yang kadang ditemukan pada meteorit yang jatuh ke Bumi, dan merupakan molekul representatif di mana atom karbon tidak hanya tersambung dalam satu garis lurus tetapi dalam bentuk cincin. Selain itu, komponen seperti urea dan N-metilformamida juga ditemukan.
Propanol yang terdeteksi paling baru adalah salah satu molekul alkohol yang cukup besar dengan berat molekul lebih dari 60 g/mol. Komponen ini memiliki isomer yang memiliki atom penyusun sama tetapi strukturnya berbeda, dan para astronom telah mengonfirmasi bahwa kedua isomer tersebut ada bersama-sama. Secara khusus, isomer optik seperti molekul yang dipantulkan di cermin. Hubungannya seperti tangan kiri dan tangan kanan. Berat molekulnya sama, dan tidak ada perbedaan kimiawi yang besar. Hanya susunan struktur molekulnya saja yang berbeda. Jadi, untuk membedakan keduanya, diperlukan resolusi frekuensi yang sangat sensitif. Berkat mata raksasa ALMA dan peralatan spektroskopi yang sensitif, pengamatan luar biasa ini menjadi mungkin.
Karena molekul isomer sebenarnya terdiri dari atom yang sama persis, wajar untuk berpikir bahwa keduanya akan terbentuk secara kebetulan di lingkungan dan kondisi yang sama. Deteksi dua isomer propanol bersama-sama di awan gas Sagittarius B2 bisa dianggap sebagai hal yang sangat alami. Namun, jika dikaitkan dengan makhluk hidup di Bumi, masalahnya menjadi membingungkan. Entah mengapa, makhluk hidup di Bumi hanya mencerna salah satu dari isomer tersebut. Contoh utamanya adalah glukosa, yang merupakan gula.
Glukosa juga memiliki dua isomer optik yang terlihat seperti bayangan cermin. D-glukosa ada di alam. Gula yang bisa kita makan dan cerna adalah komponen ini. Sebaliknya, bentuk L-glukosa yang terbalik tidak ada di alam. Itu hanya bisa dibuat di laboratorium. Bahkan jika kita memakannya, tubuh kita tidak bisa menggunakannya sebagai nutrisi. Begitu pula dengan DNA yang terjalin dalam struktur heliks ganda asam amino. Jika kedua isomer dapat hidup berdampingan secara alami di alam semesta, mengapa makhluk hidup di Bumi hanya bisa mencerna salah satu sisinya? Apakah bias seperti ini merupakan sifat yang mutlak diperlukan untuk menjadi kehidupan? Bahkan pada tingkat molekuler, Bumi dan kehidupan memiliki pesona yang sulit dipahami.
Setelah mengetahui fakta bahwa nebula di alam semesta adalah awan alkohol yang mengandung berbagai macam alkohol yang kaya, alam semesta akan terlihat sangat berbeda. Bima Sakti yang mengalir panjang melintasi langit malam terasa seperti melihat taman aliran air raksasa tempat cangkir-cangkir minuman mengalir berurutan. Mungkinkah galaksi kita adalah tong alkohol raksasa yang memancarkan aroma alkohol pekat dan diaduk dengan cepat dalam bentuk spiral? Jika demikian, kita mungkin hanyalah endapan atau ampas alkohol yang tersisa setelah alkohol tersebut terfermentasi dan tercipta secara tidak sengaja di suatu sudut. Menjadi makhluk yang lahir di dalam tong alkohol raksasa, mungkin sudah menjadi takdir alam semesta bahwa kita akhirnya mencintai alkohol.
Tentang penulis Ji Ung-bae: Mencintai kucing dan alam semesta. Sejak kecil, ia bermimpi untuk menyebarkan keindahan alam semesta setelah menonton 'Galaxy Express 999'. Saat ini, ia meneliti evolusi melalui interaksi galaksi di Pusat Penelitian Evolusi Galaksi dan Laboratorium Kosmologi Dekat di Universitas Yonsei, serta aktif dalam berbagai kegiatan komunikasi sains seperti ceramah dan menulis. Ia telah menulis buku seperti 'Observatorium yang Sedang PDKT', 'Berpikir Tentang Alam Semesta Sepanjang Hari', dan 'Bintang, Sains Cahaya'.