Sumber ilustrasi: Pixabay
22 April 2026 16.55 WIB – Umum
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Desanomia [22.04.2026] Dalam waktu lama para ilmuwan mengamati planet-planet raksasa es seperti Uranus dan Neptune, mereka menunjukkan bahwa bagian dalam planet tersebut tidak hanya terdiri dari gas sederhana, tetapi juga lapisan kompleks dengan tekanan dan suhu ekstrem. Kondisi ini diyakini mampu mengubah materi menjadi bentuk yang sangat berbeda dibandingkan yang ditemukan di Bumi.
Seiring dengan penemuan lebih dari 6.000 eksoplanet, para peneliti dari berbagai bidang seperti astronomi, ilmu planet, dan ilmu kebumian semakin menggabungkan pendekatan observasi dan teori untuk memahami proses pembentukan planet. Penelitian terhadap bagian dalam planet juga menjadi penting karena berhubungan dengan pembentukan medan magnet serta potensi keberadaan kondisi yang mendukung kehidupan.
Dalam studi terbaru yang dipublikasikan di Nature Communications, ilmuwan dari Carnegie Institution for Science, yaitu Cong Liu dan Ronald Cohen, mengusulkan kemungkinan adanya keadaan materi baru di dalam planet raksasa es. Penelitian ini berfokus pada karbon hidrida yang diduga dapat membentuk fase superionik kuasi satu dimensi di bawah kondisi ekstrem.
Data kepadatan Uranus dan Neptune sebelumnya telah menunjukkan adanya lapisan internal yang sering disebut sebagai “es panas”. Lapisan ini terletak di antara atmosfer luar yang didominasi hidrogen dan helium serta inti padat. Para ilmuwan meyakini bahwa lapisan tersebut terdiri dari senyawa seperti air, metana, dan amonia, namun dalam kondisi tekanan dan suhu tinggi, senyawa-senyawa ini dapat berubah menjadi bentuk yang tidak biasa.
Untuk menguji hipotesis tersebut, Liu dan Cohen menggunakan simulasi kuantum berbasis komputasi berkinerja tinggi serta pembelajaran mesin. Mereka mensimulasikan tekanan antara 500 hingga 3.000 gigapascal, atau jutaan kali tekanan atmosfer Bumi, serta suhu antara 4.000 hingga 6.000 Kelvin. Kondisi ini merepresentasikan lingkungan ekstrem yang terdapat jauh di dalam planet raksasa es.
Hasil simulasi menunjukkan terbentuknya struktur unik di mana atom karbon membentuk kerangka heksagonal yang stabil, sementara atom hidrogen bergerak melalui jalur spiral di dalam struktur tersebut. Pola ini menciptakan keadaan yang disebut sebagai superionic state, yaitu kondisi di mana sebagian materi bersifat padat sementara bagian lain bergerak seperti cairan.
Ronald Cohen menjelaskan bahwa fase karbon-hidrogen yang diprediksi tersebut memiliki karakteristik yang tidak sepenuhnya tiga dimensi. Pergerakan atom hidrogen terjadi secara terarah mengikuti jalur heliks dalam struktur karbon yang teratur, sehingga membentuk perilaku unik yang belum pernah diamati sebelumnya.
Pergerakan terarah ini memiliki implikasi penting terhadap cara energi berpindah di dalam planet. Distribusi panas dan listrik dalam lapisan dalam dapat dipengaruhi oleh struktur ini, yang pada akhirnya berkontribusi pada pembentukan medan magnet. Uranus dan Neptune diketahui memiliki medan magnet yang tidak biasa dibandingkan planet lain, sehingga temuan ini dapat membantu menjelaskan fenomena tersebut.
Selain itu, penelitian ini menunjukkan bahwa unsur sederhana seperti karbon dan hidrogen dapat menunjukkan perilaku yang sangat kompleks dalam kondisi ekstrem. Cong Liu menyampaikan bahwa meskipun kedua unsur tersebut sangat melimpah dalam materi planet, interaksi keduanya dalam kondisi planet raksasa masih belum sepenuhnya dipahami.
Temuan ini juga membuka peluang bagi pengembangan ilmu material. Struktur dengan pergerakan atom yang terarah dapat memberikan inspirasi dalam menciptakan material baru dengan sifat unik, terutama dalam bidang energi dan teknologi.
Penelitian mengenai keadaan materi baru di dalam Uranus dan Neptune menunjukkan bahwa karbon hidrida dapat membentuk fase superionik kuasi satu dimensi dengan struktur teratur dan pergerakan atom hidrogen yang unik. Kondisi ini berpotensi memengaruhi distribusi energi serta pembentukan medan magnet di dalam planet, sekaligus memberikan wawasan baru mengenai perilaku materi dalam tekanan dan suhu ekstrem serta peluang pengembangan material di masa depan.
Diolah dari artikel:
“A bizarre new state of matter may be hiding inside Uranus and Neptune” oleh Carnegie Institution for Science. (njd)
Note: This article was made as part of a dedicated effort to bring science closer to everyday life and to inspire curiosity in its readers.
Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/04/260421042812.htm
