TEMPO.CO, Jakarta - Sebagian besar gas xenon diprediksi telah lama menghilang secara misterius dari atmosfer. Gas ini memiliki karakter khas dan tergolong sebagai gas mulia karena tidak terikat dengan atom lain.
Penelitian terbaru menunjukkan ada jawaban untuk memecahkan teka-teki menghilangnya gas xenon. Para peneliti memperkirakan gas itu bereaksi dan terikat secara kimia dengan besi dan nikel di inti bumi.
Selain xenon, gas mulia lainnya adalah helium dan neon. Gas-gas itu tidak reaktif dan sulit bereaksi dengan bahan kimia lain. Peneliti telah lama mempelajari gas xenon untuk meneliti evolusi bumi dan atmosfernya.
Masalahnya, kadar xenon di atmosfer ternyata 90 persen lebih rendah dari yang sudah diprediksi sebelumnya berdasarkan kadar gas mulia lainnya, seperti argon dan kripton. "Menghilangnya xenon adalah sebuah isu yang sudah lama dipertanyakan," kata Yanming Ma, pemimpin riset yang juga ahli fisika dan kimia dari Universitas Jilin di Chanchun, Cina.
Sebelumnya xenon diperkirakan lepas dari atmosfer bumi ke luar angkasa. Sebagian besar ilmuwan berpendapat gas itu tersembunyi di bagian interior bumi. Namun upaya untuk menemukan di mana xenon bisa bereaksi sehingga membentuk senyawa stabil selalu gagal.
Dalam riset sebelumnya, peneliti menemukan bahwa lapisan es atau sedimen lainnya di bumi tidak mungkin bisa menangkap xenon. "Penelitian sebelumnya untuk mencari xenon di inti bumi juga selalu gagal," kata Ma, seperti ditulis Livescience, 22 April 2014.
Inti bumi terbuat dari nikel dan besi dengan ukuran sepertiga dari total massa planet. Eksperimen yang dilakukan pada 1997 menunjukkan xenon tidak mungkin bereaksi dengan besi. "Setelah diperiksa, kami menemukan eksperimen itu dilakukan dengan tekanan hanya 150 gigapascal, sangat jauh dari tekanan inti bumi sebenarnya yang mencapai 360 gigapascal," kata Ma.
Tekanan inti bumi memang sangat kuat. Ukuran satu gigapascal setara dengan sekitar sembilan kali tekanan di Palung Mariana, tempat terdalam di lautan yang mencapai 10.971 kilometer. Ma dan koleganya mengukur, jika struktur besi dan xenon berbeda, keduanya bisa membentuk senyawa. Perhitungan mereka menunjukkan bahwa pada tekanan dan temperatur ekstrem di inti bumi, xenon bisa terikat dengan besi dan nikel sekaligus.
Molekul paling stabil terdiri dari satu atom xenon dan tiga atom besi (XeFe3) atau satu atom xenon dengan tiga atom nikel (XeNi3). Molekul XeFe3 membentuk struktur persegi. Adapun molekul XeNi3 membentuk struktur dengan ujung atas dan bawah heksagonal. Laporan riset yang dimuat dalam jurnal Nature Chemistry, 20 April 2014, menunjukkan inti bumi mungkin menyimpan seluruh xenon yang selama ini diperkirakan hilang. "Eksperimen dengan tekanan tinggi selanjutnya bisa mengkonfirmasi prediksi kami," kata Ma.
Namun eksperimen menggunakan tekanan tinggi bisa sangat berbahaya karena membutuhkan suhu tinggi hingga 5.727 derajat Celsius. Jika gagal dikontrol, temperatur setinggi itu bisa merusak berlian yang digunakan untuk menciptakan tekanan tinggi. "Ini menjadi halangan utama eksperimen," kata Ma. Meski berhasil menghitung keberadaan xenon, para peneliti belum bisa memastikan efek apa yang mungkin terjadi pada evolusi inti bumi.
LIVESCIENCE | GABRIEL WAHYU TITIYOGA
