Air, Anomali, dan Misteri yang Terpecahkan

Air adalah salah satu elemen yang sangat penting dalam kehidupan. Tanpa adanya air, kehidupan seperti saat ini tidak akan pernah ada.

Namun, tahukah kamu bahwa air itu sangat aneh?

Air memiliki perilaku yang berbeda dengan cairan lainnya. Setelah sekian lama menjadi misteri, dengan berpikir 'out-of-the-box', para ilmuwan percaya bahwa mereka sudah tahu sebabnya.

Hal tersebut berkaitan dengan susunan aneh dari molekul air.

Ilustrasi air (Foto: Pixabay)

Anomali Air

Banyak sekali keanehan air, yang membuat istilah 'anomali air' mencuat. Salah satu aspek yang paling aneh dari air adalah kepadatannya yang tidak biasa.

Biasanya, cairan menjadi semakin padat karena didinginkan. Namun, bukan pada 0 derajat air menjadi paling padat. Faktanya, air mencapai kepadatan maksimum pada sekitar 4 derajat Celcius.

Di bawah titik tersebut, air menjadi kurang padat. Jadi ketika air membeku dan menjadi es pada 0 derajat Celcius, es masih kalah padat daripada air. Inilah sebabnya mengapa es mengapung pada air dan air membeku dari atas ke bawah.

Tapi bukan itu saja. Air juga memiliki tegangan permukaan yang sangat tinggi--selain merkuri. Air memiliki tegangan permukaan tertinggi dari semua cairan. Inilah yang memungkinkan laba-laba meluncur di atas permukaan air.

Untuk melengkapi semua ini, air juga memiliki titik didih yang sangat tinggi. Fakta bahwa begitu banyak zat kimia yang larut di dalamnya juga sangat aneh--jika kita bandingkan dengan cairan lain.

Terpecahkan?

Untuk menyelami beberapa sifat aneh ini, para ilmuwan perlu menelusuri ke tingkat molekuler. Pada suhu kamar dan seperti es, air memiliki susunan molekul tetrahedron. Artinya, setiap molekul air terikat dengan empat molekul lainnya dalam bentuk piramida.

Peneliti dari University of Bristol dan Universitas Tokyo menggunakan superkomputer dan pemodelan komputer untuk membuat perubahan dalam sifat molekul air, seperti piramida ini.

Dengan membuat penyesuaian ini, mereka dapat membuat air berperilaku lebih seperti cairan lain--misalnya, membuat es lebih padat daripada air cair, sehingga tenggelam ke dasar.

Hal ini 'bekerja' di semua keanehan air. Penelitian yang telah dipublikasikan di PNAS ini menunjukkan bahwa sifat anomali air adalah hasil langsung dari pengaturan molekuler khusus.

"Dengan prosedur ini, kami telah menemukan bahwa apa yang membuat air berperilaku anomali adalah adanya pengaturan tertentu dari molekul air, seperti pengaturan tetrahedron," jelas penulis utama, John Russo.

Dia menambahkan bahwa empat dari pengaturan tetrahedron tersebut dapat mengaturnya sedemikian rupa sehingga air dapat berbagi molekul di pusat tanpa tumpang tindih. "Memberi air sebuah ciri yang khas," kata Russo.

Tanpa perilaku air yang seperti itu, kehidupan seperti yang kita tahu tidak akan mungkin. Air dalam tubuh yang mengalir melalui pembuluh darah kita dan membawa sel-sel darah kita, misalnya.

Sebagai pelarut yang baik, air dalam tubuh kita dapat melarutkan nutrisi yang kita butuhkan untuk berfungsi. Bahkan kepadatan air es yang rendah membantu kehidupan. Jika danau membeku dari bawah, kehidupan di dalamnya akan mati.

Dan kerapatan rendah yang sama, inilah mengapa air 'mengembang' ketika dibekukan. Hal tersebut telah membantu membentuk planet kita ketika air merembes ke bebatuan, membeku, mengembang, dan memecah batu tersebut dari dalam.

Alam semesta memang tidak pernah berhenti menjadi tempat yang benar-benar membuat kita terkesima. Adalah keberuntungan bagi kita yang telah lahir, hidup dengan menjadi bagian kecil di dalamnya, dan melihat keajaiban-keajaiban alam semesta ini.

Teruslah bersyukur.