Headline24jam.com – Dalam dunia astronomi, penemuan elemen atau molekul di luar tata surya kita kerap diungkap oleh berbagai publikasi ilmiah, termasuk IFLScience. Banyak orang penasaran mengenai metode yang digunakan untuk mengetahui komposisi tersebut, mengingat kita belum pernah mengumpulkan sampel dari lokasi tersebut. Salah satu cara yang umum disebutkan dalam artikel-artikel ini adalah spektroskopi, yang memungkinkan ilmuwan menganalisis cahaya dari bintang, komet, atau planet lain.
Penjelasan Spektroskopi
Isaac Newton menjadi pionir dalam bidang ini saat ia memecah cahaya menggunakan prismanya. Aksi tersebut bukannya tanpa kontroversi; penyair John Keats menganggap keindahan pelangi berkurang setelah penjelasan ilmiah tersingkap. Namun, temuan Newton ini membuka jalan bagi penemuan-penemuan lebih lanjut.
Cahaya yang kita lihat terdiri dari berbagai panjang gelombang, dengan warna merah memiliki gelombang yang lebih panjang dibandingkan dengan violet. Ketika cahaya melewati prisma, spektrum yang dihasilkan memperlihatkan baik garis gelap maupun terang, yang dikenal sebagai garis absorpsi atau garis Fraunhofer. Pada awal abad ke-19, para ilmuwan mulai mencocokkan garis-garis tersebut dengan elemen atau molekul di atmosfer Matahari dan Bumi.
Penerapan dalam Astronomi
Melalui teknik spektroskopi, para astronom telah mengungkap informasi penting tentang Matahari dan bintang lainnya. Selama gerhana matahari total, cahaya yang terhalang dapat membantu mengidentifikasi elemen dalam kromosfer Matahari. Pada tahun 1868, pengamatan spektroskopi pada gerhana di India menghasilkan penemuan garis kuning yang tidak dikenal, yang kemudian diidentifikasi sebagai helium.
Telescop yang semakin canggih memungkinkan perbandingan spektrum antara berbagai bintang. Para astronom menemukan bahwa meskipun hidrogen dan helium adalah elemen paling umum, variasi lainnya dapat memberikan informasi tentang usia dan asal bintang tersebut.
Deteksi Molekul di Ruang Angkasa
Deteksi elemen juga memungkinkan kita menemukan molekul kompleks, seperti air dan karbon dioksida, ketika cahaya dari bintang-bintang lebih jauh melewati awan gas. Dengan bantuan teleskop seperti James Webb Space Telescope (JWST), ilmuwan dapat menganalisis radiasi infra merah dari atmosfer planet yang melintas di depan bintang, meskipun garis absorpsi dari atmosfer planet seperti Bumi sangat halus.
Keuntungan Garis Doppler
Saat sumber cahaya bergerak menjauh dari kita, cahaya tersebut mengalami pergeseran merah. Tanpa spektroskopi, informasi ini tidak akan berarti banyak. Dengan spektroskopi, kita dapat mendeteksi garis-garis tertentu yang menunjukkan seberapa cepat objek tersebut bergerak menjauh, memberikan estimasi jarak dalam konteks alam semesta yang mengembang.
Aplikasi di Bidang Lain
Sementara spektroskopi sangat berguna dalam astronomi, teknik ini juga diterapkan dalam bidang kimia. Analisis melalui pemanasan sampel dapat mengungkap keberadaan unsur-unsur yang susah ditemukan dengan metode lain. Meskipun astronom memiliki lebih banyak alasan untuk bersyukur atas penemuan garis spektrum, kimia juga memanfaatkan teknik ini secara luas.
Mengapa Garis Spektrum Ada?
Eksplorasi lebih lanjut mengungkapkan bahwa garis spektrum berkaitan dengan energi yang diserap oleh elektron dalam atom. Ketika atom dipanaskan, elektron meloncat ke orbital yang lebih tinggi sebelum kembali dan melepaskan energi dalam bentuk foton. Fenomena ini menciptakan garis emisi yang dapat dideteksi. Proses tersebut menjadi lebih rumit ketika mempertimbangkan adanya pengaruh medan magnet dan berbagai jenis molekul.
Melalui pemahaman ini, teknik spektroskopi tidak hanya memperluas wawasan kita tentang komposisi alam semesta, tetapi juga memberikan gambaran yang lebih dalam mengenai materi yang membentuknya.
About the Author
