Pesawat ruang angkasa Cassini NASA telah mendeteksi propilena, bahan kimia yang digunakan untuk membuat wadah penyimpanan makanan, bumper mobil, dan produk konsumen lainnya, di bulan Saturnus, Titan.
Ini adalah deteksi definitif pertama dari bahan plastik di bulan atau planet apa pun, selain Bumi.
Sejumlah kecil propilena diidentifikasi di atmosfer Titan yang lebih rendah oleh Cassini's Composite Infrared Spectrometer (CIRS). Instrumen ini mengukur cahaya inframerah, atau radiasi panas, yang dipancarkan dari Saturnus dan bulan-bulannya dengan cara yang sama seperti tangan kita merasakan kehangatan api.
Propylene adalah molekul pertama yang ditemukan di Titan menggunakan CIRS. Dengan mengisolasi sinyal yang sama di berbagai ketinggian di atmosfer yang lebih rendah, para peneliti mengidentifikasi bahan kimia dengan tingkat kepercayaan yang tinggi. Rinciannya disajikan dalam sebuah makalah dalam Astrophysical Journal Letters edisi 30 September.
"Bahan kimia ini ada di sekitar kita dalam kehidupan sehari-hari, dirangkai dalam rantai panjang untuk membentuk plastik yang disebut polypropylene," kata Conor Nixon, seorang ilmuwan planet di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, MD, dan penulis utama makalah tersebut. "Wadah plastik itu di toko kelontong dengan kode daur ulang 5 di bagian bawah - itu polypropylene."
CIRS dapat mengidentifikasi gas tertentu yang menyala di lapisan bawah atmosfer dari jari termal uniknya. Tantangannya adalah untuk mengisolasi tanda tangan yang satu ini dari sinyal semua gas lain di sekitarnya.
Deteksi bahan kimia mengisi celah misterius dalam pengamatan Titan yang berawal dari pesawat ruang angkasa NASA Voyager 1 dan pesawat terbang pertama yang pernah terbang dekat di bulan ini pada tahun 1980.
Voyager mengidentifikasi banyak gas di atmosfer kecoklatan Titan yang kabur sebagai hidrokarbon, bahan kimia yang terutama membentuk minyak bumi dan bahan bakar fosil lainnya di Bumi.
Di Titan, hidrokarbon terbentuk setelah sinar matahari memecah metana, gas paling berlimpah kedua di atmosfer itu. Fragmen-fragmen yang baru dibebaskan dapat bergabung membentuk rantai dengan dua, tiga, atau lebih karbon. Keluarga bahan kimia dengan dua karbon termasuk etana gas yang mudah terbakar. Propane, bahan bakar umum untuk kompor portabel, milik keluarga tiga karbon.
Voyager mendeteksi semua anggota keluarga satu dan dua karbon di atmosfer Titan. Dari keluarga tiga karbon, pesawat ruang angkasa menemukan propana, anggota terberat, dan propyne, salah satu anggota paling ringan. Tetapi bahan kimia tengah, salah satunya adalah propilena, hilang.
Ketika peneliti terus menemukan semakin banyak bahan kimia di atmosfer Titan menggunakan instrumen berbasis darat dan luar angkasa, propylene adalah salah satu yang tetap sulit dipahami. Akhirnya ditemukan sebagai hasil dari analisis data CIRS yang lebih rinci.
“Pengukuran ini sangat sulit dilakukan karena tanda tangan propylene yang lemah dipenuhi oleh bahan kimia terkait dengan sinyal yang jauh lebih kuat,” kata Michael Flasar, ilmuwan Goddard dan peneliti utama untuk CIRS. "Keberhasilan ini meningkatkan kepercayaan diri kita bahwa kita akan menemukan lebih banyak bahan kimia yang lama tersembunyi di atmosfer Titan."
Spektrometer massa Cassini, sebuah perangkat yang melihat komposisi atmosfer Titan, telah mengisyaratkan sebelumnya bahwa propilena mungkin ada di atmosfer atas. Namun, identifikasi positif belum dibuat.
"Saya selalu senang ketika para ilmuwan menemukan molekul yang belum pernah diamati sebelumnya di atmosfer," kata Scott Edgington, wakil ilmuwan proyek Cassini di Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA di Pasadena, California. "Potongan baru teka-teki ini akan memberikan tes tambahan seberapa baik kita memahami kebun binatang kimia yang membentuk atmosfer Titan. "
Misi Cassini-Huygens adalah proyek kerja sama NASA, Badan Antariksa Eropa dan Badan Antariksa Italia. JPL mengelola misi untuk Direktorat Misi Sains NASA di Washington. Tim CIRS berbasis di Goddard.
Melalui NASA