The dust bunnies that built our planet - Lorin Swint Matthews

Translator: Calista Stella Reviewer: Nathaniel Luis Reyhan Soesilo

Consider the spot where you’re sitting.

Bayangkan tempat di mana kamu duduk.

Travel backwards in time

Kembalilah ke masa lalu

and it might’ve been submerged at the bottom of a shallow sea,

dan mungkin tempat itu terendam di dasar laut yang dangkal,

buried under miles of rock,

terkubur di bawah bebatuan,

or floating through a molten, infernal landscape.

atau mengapung di permukaan panas yang meleleh.

But go back far enough—

Tapi, kembalilah cukup jauh—

about 4.6 billion years,

sekitar 4,6 miliar tahun yang lalu,

and you’d be in the middle of an enormous cloud of dust and gas

dan kamu akan berada di tengah awan besar yang terdiri dari debu dan gas,

orbiting a newborn star.

melingkari bintang yang baru lahir.

This is the setting for some of the biggest, smallest mysteries of physics:

Ini adalah latar belakang dari beberapa misteri fisika terbesar dan terkecil:

the mysteries of cosmic dust bunnies.

misteri debu kosmis.

Seemingly empty regions of space between stars

Area yang tampak kosong di antara bintang

actually contain clouds of gas and dust,

sebenarnya terdiri atas awan gas dan debu,

usually blown there by supernovas.

biasanya tertiup oleh banyak supernova.

When a dense cloud reaches a certain threshold called the Jeans mass,

Ketika awan tebal mencapai batas tertentu yang disebut dengan massa Jeans,

it collapses in on itself.

awan itu hilang dengan sendirinya.

The shrinking cloud rotates faster and faster, and heats up,

Awan yang menyusut berputar semakin cepat dan memanas,

eventually becoming hot enough to burn hydrogen in its core.

akhirnya menjadi cukup panas untuk membakar hidrogen di intinya.

At this point a star is born.

Pada titik inilah, sebuah bintang lahir.

As fusion begins in the new star,

Ketika fusi dimulai di bintang baru,

it sends out jets of gas that blow off the top and bottom of the cloud,

itu mengeluarkan semburan gas yang keluar dari atas dan bawah awan,

leaving behind an orbiting ring of gas and dust called a protoplanetary disk.

meninggalkan cincin orbit gas dan debu yang disebut cakram protoplanet.

This is a surprisingly windy place;

Ini adalah tempat yang sangat berangin;

eddies of gas carry particles apart, and send them smashing into each other.

pusaran gas memisahkan partikel-partikel, dan saling menghantam sesama.

The dust consists of tiny metal fragments, bits of rock, and, further out, ices.

Debu terdiri dari pecahan logam kecil, potongan batu, dan es.

We’ve observed thousands of these disks in the sky,

Kami telah mengamati ribuan cakram ini di angkasa

at various stages of development

pada berbagai tahap perkembangan

as dust clumps together into larger and larger masses.

ketika debu menggumpal menjadi massa yang senantiasa membesar.

Dust grains 100 times smaller than the width of a human hair stick to each other

Butiran debu itu 100 kali lebih kecil dari lebar rambut manusia yang saling menempel

through what’s called the van der Waals force.

melalui gaya van der Waals.

That’s where a cloud of electrons shifts to one side of a molecule,

Itu keadaan saat awan elektron bergeser ke satu sisi molekul,

creating a negative charge on one end, and a positive charge on the other.

menciptakan muatan negatif di satu sisi dan muatan positif di sisi lain.

Opposites attract, but van der Waals can only hold tiny things together.

Muatan yang berbeda saling menarik, tapi van der Waals hanya untuk hal-hal kecil.

And there’s a problem: once dust clusters grow to a certain size,

Dan ada suatu masalah: saat kumpulan debu tumbuh hingga ukuran tertentu,

the windy atmosphere of a disk should constantly break them up

kondisi luar angkasa yang berangin memecah mereka secara konstan

as they crash into each other.

saat mereka saling menabrak.

The question of how they continue to grow is the first mystery of dust bunnies.

Pertanyaan tentang cara mereka terus tumbuh adalah misteri pertama debu kosmis.

One theory looks to electrostatic charge to answer this.

Satu teori memakai muatan elektrostatis untuk menjawab pertanyaan ini.

Energetic gamma rays, x-rays, and UV photons

Sinar gamma, sinar-X, dan sinar UV

knock electrons off of gas atoms within the disk,

menyebabkan elektron lepas dari atom gas dalam cakramnya,

creating positive ions and negative electrons.

menciptakan ion positif dan elektron negatif.

Electrons run into and stick to dust,

Elektron bertemu dan menempel pada debu,

making it negatively charged.

menyebabkan muatan debu menjadi negatif.

Now, when the wind pushes clusters together,

Sekarang, saat angin mempertemukan gumpalan debu itu,

like repels like and slows them down as they collide.

muatannya saling menolak, dan memperlambat mereka saat bertabrakan.

With gentle collisions they won’t fragment,

Dengan tabrakan lembut mereka tidak akan terpisah,

but if the repulsion is too strong, they’ll never grow.

tapi jika tolakannya terlalu kuat, mereka tidak akan tumbuh.

One theory suggests that high energy particles

Satu teori menyatakan bahwa partikel berenergi tinggi

can knock more electrons off of some dust clumps,

dapat melepaskan lebih banyak elektron dari gumpalan debu,

leaving them positively charged.

menjadikannya bermuatan positif.

Opposites again attract, and clusters grow rapidly.

Muatan yang berlawanan saling menarik, dan gumpalan itu tumbuh dengan cepat.

But before long we reach another set of mysteries.

Tapi tak lama kemudian, kita mencapai misteri lain.

We know from evidence found in meteorites

Kami tahu dari bukti yang ditemukan di meteorit

that these fluffy dust bunnies eventually get heated, melted

bahwa gumpalan debu ini akhirnya menjadi panas, leleh,

and then cooled into solid pellets called chondrules.

lalu didinginkan menjadi pil padat yang disebut chondrules.

And we have no idea how or why that happens.

Dan kami tidak tahu bagaimana atau mengapa hal itu dapat terjadi.

Furthermore, once those pellets do form, how do they stick together?

Lalu, setelah pelet itu terbentuk, bagaimana cara mereka saling menempel?

The electrostatic forces from before are too weak,

Gaya elektrostatisnya terlalu lemah,

and small rocks can’t be held together by gravity either.

batu-batu kecil tidak bisa disatukan oleh gravitasi.

Gravity increases proportionally to the mass of the objects involved.

Gravitasi bertambah sesuai massa benda yang terlibat.

That’s why you could effortlessly escape an asteroid the size of a small mountain

Itu mengapa kamu dapat lolos dengan mudah dari asteroid seukuran gunung kecil

using just the force generated by your legs.

hanya dengan menggunakan kekuatan yang dihasilkan oleh kakimu.

So if not gravity, then what?

Jadi, jika bukan gravitasi, lalu apa?

Perhaps it’s dust.

Mungkin itu debu.

A fluffy dust rim collected around the outside of the pellets

Gumpalan debu di sekitar peletnya

could act like Velcro.

dapat bertindak seperti velkro.

There’s evidence for this in meteors,

Ada bukti untuk hal ini dalam meteor,

where we find many chondrules surrounded by a thin rim of very fine material–

di mana kami menemukan banyak chondrules, dikelilingi lapisan halus yang tipis–

possibly condensed dust.

mungkin itu debu yang terkondensasi.

Eventually the chondrule pellets get cemented together inside larger rocks,

Akhirnya, pelet chondrule disatukan dalam batu yang lebih besar

which at about 1 kilometer across

yang berukuran sekitar satu kilometer

are finally large enough to hold themselves together through gravity.

akhirnya cukup besar untuk bersatu dengan gaya gravitasi.

They continue to collide and grow into larger and larger bodies,

Mereka terus bertabrakan dan tumbuh menjadi sesuatu yang lebih besar,

including the planets we know today.

termasuk planet yang kita kenal sekarang.

Ultimately, the seeds of everything familiar–

Pada akhirnya, sumber dari segala sesuatu yang kita ketahui–

the size of our planet, its position within the solar system,

ukuran planet kita, posisinya dalam tata surya,

and its elemental composition–

dan komposisi unsurnya

were determined by an uncountably large series of random collisions.

ditentukan oleh rangkaian besar tumbukan acak yang tak terhitung jumlahnya.

Change the dust cloud just a bit,

Ubah sedikit susunan awan debu,

and perhaps the conditions wouldn’t have been right

dan mungkin kondisinya jadi tidak sesuai

for the formation of life on our planet.

untuk membentuk kehidupan di planet kita.