Lebih dari Sekadar Zona Layak Huni bagi Kehidupan

Dua tim ilmuwan terpisah dari CfA telah mengidentifikasi tantangan utama bagi perkembangan organisme biologis di sistem TRAPPIST-1, sistem yang terdiri dari tujuh planet seukuran Bumi yang mengorbit bintang katai merah redup dan bermassa rendah. Bintang induk berputar dengan cepat dan menghasilkan semburan energik radiasi ultraviolet dan partikel-partikel kuat angin bintang. Para ilmuwan mengatakan aktivitas katai merah memperkecil kemungkinan potensi habitabilitas dari tiga planet yang mengorbit di zona layak huni.
Kredit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt

Dua tim ilmuwan secara terpisah telah mengidentifikasi tantangan utama bagi perkembangan organisme biologis di sistem eksoplanet paling terkenal saat ini yang disebut TRAPPIST-1.

Kedua tim yang masing-masing dipimpin oleh para ilmuwan dari Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) di Cambridge, Massachusetts, mengatakan bahwa aktivitas bintang induk sistem TRAPPIST-1 memperkecil kemungkinan potensi habitabilitas dari tiga planet yang mengorbit di zona layak huni.

Bintang induk sistem TRAPPIST-1 adalah sebuah katai merah yang jauh lebih redup dan kurang masif daripada Matahari. Rotasi bintang induk diketahui sangat cepat, sehingga menghasilkan semburan energik radiasi ultraviolet.

Tim pertama yang terdiri dari sepasang teoretikus dari CfA, mempertimbangkan banyak faktor yang dapat memengaruhi kondisi di permukaan sistem planet yang mengorbit katai merah. Untuk sistem TRAPPIST-1, tim mempelajari bagaimana suhu dapat berdampak terhadap ekologi dan evolusi, termasuk apakah radiasi ultraviolet dari bintang induk mengikis atmosfer di ketujuh planet yang mengelilinginya. Jarak sistem planet dari bintang induk jauh lebih dekat daripada jarak Bumi-Matahari, meskipun tiga di antaranya mengorbit dari zona layak huni.

“Konsep zona layak huni didasarkan oleh posisi planet di dalam orbit yang memungkinkan keberadaan air cair,” ungkap penanggung jawab studi Manasvi Lingam dari Harvard. “Bagaimanapun juga, zona layak huni hanyalah satu faktor yang menentukan apakah sebuah planet ramah terhadap kehidupan.”

Bersama kolega Profesor Avi Loeb sesama ilmuwan Harvard, Lingam menemukan bahwa sistem planet TRAPPIST-1 akan dibombardir oleh radiasi ultraviolet dengan intensitas yang jauh lebih besar daripada yang dialami Bumi.

“Karena serangan hebat radiasi dari bintang induk, hasil studi kami menunjukkan sebagian besar atmosfer sistem planet TRAPPIST-1 akan hancur,” ujar Loeb. “Berarti memperkecil kemungkinan organisme biologis untuk muncul dan berkembang biak.”

Mereka juga menghitung persentase munculnya kehidupan kompleks di satu dari tiga planet TRAPPIST-1 yang berada di zona layak huni, hanya kurang dari 1% dibandingkan kehidupan kompleks di Bumi.

Sementara itu, dalam studi terpisah lainnya, tim kedua yang terdiri dari para ilmuwan dari CfA dan Universitas Massachusetts di Lowell, menemukan bintang induk sistem TRAPPIST-1 menimbulkan ancaman lain bagi kehidupan di planet-planet yang mengelilinginya. Seperti Matahari, bintang katai merah TRAPPIST-1 mengirimkan aliran partikel ke ruang angkasa. Namun, tekanan yang diberikan oleh angin dari bintang TRAPPIST-1 kepada planet-planetnya sekitar 1.000-100.000 kali lipat lebih besar daripada angin surya yang menerjang Bumi.

Tim berargumen medan magnet bintang induk akan terhubung ke medan magnet setiap planet, memicu partikel dari angin bintang untuk mengalir secara langsung ke atmosfer planet. Jika cukup kuat, aliran partikel dari bintang induk akan melucuti seluruh atmosfer planet.

“Medan magnet Bumi bertindak layaknya perisai yang melindungi kita dari angin surya berbahaya,” kata penanggung jawab studi Cecilia Garraffo dari CfA. “Jika berada lebih dekat dengan Matahari dan mengalami serangan hebat dari partikel-partikel seperti bintang TRAPPIST-1, maka perisai Bumi akan runtuh dengan cukup cepat.”

Meskipun kedua studi menunjukkan rendahnya peluang munculnya kehidupan, tidak berarti menutup sama sekali munculnya kehidupan di sistem TRAPPIST-1 atau sistem serupa lainnya dengan katai merah sebagai induk.

“Kami tidak mengatakan agar kita berhenti mencari kehidupan di sekitar bintang katai merah,” pungkas rekan penulis makalah studi Jeremy Drake dari CfA. “Tapi studi kami mengisyaratkan agar kita menargetkan sebanyak mungkin bintang yang yang lebih mirip dengan Matahari.”

Adapun makalah studi yang ditulis oleh Lingam dan Loeb telah dipublikasikan di International Journal of Astrobiology dan tersedia secara online. Sementara makalah studi yang ditulis oleh Garraffo dkk, juga tersedia secara online dan telah dipublikasikan di The Astrophysical Journal Letters.

Ditulis oleh: Staf phys.org

Sumber: More to life than the habitable zone

#terimakasihgoogle