Apakah Ada Kehidupan di Eksoplanet Gliese 667Cc?

Eksoplanet GJ667Cc (atau Gliese 667Cc) adalah planet di luar tata surya yang telah dinobatkan sebagai salah satu planet paling mirip Bumi dan mengorbit sebuah bintang yang dipelajari di Institute of Theoretical Astrophysics.

Perbandingan kandidat planet yang dianggap paling berpotensi layak huni. The Earth Similarity Index (ESI) menggambarkan seberapa mirip suatu objek dengan Bumi dalam kisaran antara angka nol (tidak ada kemiripan) hingga satu (identik dengan Bumi).
Temperatur permukaan yang merupakan faktor terpenting dalam ESI sangat bergantung pada jarak planet dengan bintang induk. Zona di sekitar bintang yang menopang air cair di permukaan planet disebut zona layak huni.
Gliese 667Cc yang terletak di zona layak huni bintang induk, saat ini dinobatkan sebagai planet yang paling mirip Bumi (ESI = 0,82).
Kredit: Planetary Habitability Laboratory @UPR Arecibo.

Setelah penemuannya dipublikasikan pada bulan November 2011 dan telah telah dikonfirmasi ulang (lihat referensi di bawah), eksoplanet GJ667Cc cenderung lebih mirip dengan Bumi kita daripada Kepler-22b, yang hanya beberapa minggu sebelumnya dikonfirmasi sebagai planet berpotensi layak huni. GJ667Cc, kandidat utama baru untuk sebuah dunia layak huni hanya terletak 22 tahun cahaya dari Bumi di lingkungan kosmik kita.

Semakin Banyak Planet Ditemukan

20 tahun yang lalu sebelum eksoplanet pertama ditemukan, kita hanya bisa berspekulasi tentang mereka. Saat ini, ada lebih dari 700 eksoplanet yang telah dikonfirmasi, sementara lebih dari 2.000 kandidat eksoplanet menunggu konfirmasi, Tidak sedikit yang mengorbit dari zona layak huni (lihat gambar 1). Peningkatan jumlah planet yang berpotensi layak huni mengindikasikan planet semacam itu mungkin sangat umum di alam semesta.

Bintang Induk Katai Merah Dingin

Sementara Kepler-22b mengorbit bintang mirip Matahari, GJ667Cc adalah anggota sistem bintang katai merah tipe spektral M. Bintang katai-M lebih kecil dan lebih dingin daripada Matahari kita, tetapi menyusun setidaknya 70% populasi bintang. Berarti sebagian besar bintang yang diorbit oleh eksoplanet adalah bintang katai merah, yang saat ini sedang diteliti di Institute of Theoretical Astrophysics.

Gambar 2: Sistem planet di sekitar bintang katai merah Gliese 667C terdiri dari setidaknya tiga eksoplanet kelas Bumi-super. Gliese 667C berada tepat di zona layak huni, Sebagai perbandingan ukuran, Bumi dan Mars ditampilkan di samping ilustrasi planet 667Cc.
Kredit: Ilustrasi berdasarkan gambar dari Planetary Habitability Laboratory @UPR Arecibo.

Dengan suhu permukaan 3400 °C, bintang induk GJ667C jauh lebih dingin daripada Matahari kita yang suhu permukaannya mencapai 5500 °C. Radiasi yang dipancarkan bintang katai merah ini jauh lebih sedikit daripada Matahari dengan tingkat luminositas hanya sekitar 1% Matahari.

Tidak Terlalu Panas dan Tidak Terlalu Dingin

Zona layak huni didefinisikan sedemikian rupa sehingga suhu di permukaan planet berpotensi menopang air cair, salah satu persyaratan utama agar kehidupan muncul dan berkembang biak. Bumi terletak di zona layak huni Matahari pada jarak 1 AU. Karena output energi yang jauh lebih rendah, zona layak huni bintang katai merah GJ667Cc akan terletak jauh lebih dekat, antara 0,11-0,23 AU (lihat Gambar 2). 1 AU adalah jarak Bumi-Matahari.

Bumi akan berubah menjadi planet beku jika mengorbit GJ667C. Untungnya, jarak planet GJ667Cc dari bintang induk delapan kali lebih dekat daripada jarak Bumi-Matahari (0,12 AU) sehingga menempatkannya dengan nyaman di zona layak huni.

Air Cair?

GJ667Cc menerima sekitar 90% radiasi yang diterima oleh Bumi dari Matahari kita. Meskipun sebagian besar radiasi dipancarkan dalam spektrum inframerah, kemungkinan besar berpotensi menopang air cair di permukaan planet. Suhu di permukaan belum bisa diketahui secara pasti dan tergantung pada sejumlah faktor yang juga belum diketahui. Suhu rata-rata GJ667Cc diperkirakan 30 °C, sangat nyaman jika kita mengasumsikan atmosfer planet tersebut mirip dengan Bumi.

Namun, lapisan atmosfer yang lebih masif akan menghasilkan suhu yang lebih tinggi, seperti yang dialami Venus yang tidak ramah terhadap kehidupan. Dibutuhkan observasi tindak lanjut untuk menjawab apakah kondisi dan suhu GJ 667Cc benar-benar ideal untuk menampung air cair dan kehidupan.

Dekat dengan Bintang

Karena relatif dekat dengan bintang induk, GJ667Cc menyelesaikan satu kali orbit setiap 28 hari. Dengan demikian durasi satu tahun di sana hanya 28 hari Bumi. Durasi tahun yang cepat ini memungkinkan kita untuk merayakan ulang tahun yang ke-1.000 (77 tahun di Bumi). Namun, satu hari bisa sangat panjang, karena sangat dekat dengan bintang induk, mungkin GJ667Cc mengalami penguncian pasang surut, berarti hanya satu sisi yang selalu menghadap bintang induk, sama seperti Bulan terhadap Bumi.

Akibatnya, siang dan malam berlangsung secara permanen, selalu siang di sisi yang menghadap bintang, sebaliknya selalu malam di sisi yang membelakangi bintang. Selisih perbedaan suhu antara kedua belahan planet dapat mempengaruhi iklim global secara signifikan.

Gambar 3: Matahari diamati dari Bumi (kiri) dan ilustrasi bintang induk katai merah yang terlihat dari permukaan planet Gliese 667Cc (kanan). Meskipun jauh lebih kecil daripada Matahari, ia akan tampak lebih besar di langit dan menghasilkan cahaya kemerahan yang redup di permukaan planet. Dua bintang yang lain, Gliese 667A dan B, juga akan turut terlihat di langit, di sudut kiri atas kanan gambar.
Kredit: S. Wedemeyer, Universitas Oslo (2012)

Fajar Abadi

Jarak yang dekat membuat bintang tampak jauh lebih besar di langit GJ667Cc daripada Matahari di langit kita. Katai merah akan terlihat tiga kali lebih lebar dan sekitar sepuluh kali lebih luas (lihat Gambar 3). Bintang induk memancarkan cahaya kemerahan yang redup di permukaan planet. Selain itu, GJ667 adalah sistem bintang triple.

Jarak GJ667Cc dengan dua bintang lainnya, Gliese 667A dan B, sekitar 230 AU, setara dengan enam kali jarak Pluto-Matahari dan berada di luar tata surya Gliese 667C. Namun kedua bintang lainnya akan terlihat jelas di langit. Bahkan Matahari kita juga akan terlihat dengan mata telanjang sebagai sebuah bintang jauh.

Bintang Induk yang Ganas

Sayangnya, ada tambahan permasalahan terkait bintang-bintang induk tetangga di lingkungan kosmik kita. Banyak katai merah, termasuk GJ667C, yang diketahui melepaskan radiasi intens suar bintang dan partikel energik.

Suar katai merah bisa seribu kali lebih kuat dibandingkan Matahari kita. Radiasi sebesar itu dapat menggandakan kecerahan bintang dalam hitungan menit. Kehidupan di permukaan GJ667Cc harus menemukan solusi untuk menghadapinya, terutama karena GJ667Cc terpisah tidak terlalu jauh dari bintang induk yang ganas.

Tambahan Permasalahan

Faktor lain yang dapat memengaruhi kehidupan terkait erat dengan medan magnet kuat bintang induk. Banyak bintang katai merah yang sering ditutupi bintik-bintik bintang (analog untuk bintik Matahari) yang dapat mengurangi output energi bintang sekitar 40% selama berbulan-bulan. Ditambah fakta katai merah tidak memancarkan sinar ultraviolet, kondisi cahaya yang bervariasi berpotensi menambah permasalahan yang harus dihadapi oleh kehidupan di sana.

Kehidupan Keras di GJ667Cc

Berada di GJ667Cc tentu akan memberikan pengalaman yang sangat berbeda. Estimasi massa planet GJ667Cc setidaknya 4,5 kali lebih masif daripada Bumi. Seperti Kepler-22b, GJ667Cc adalah Bumi-super, sebuah planet yang massa dan ukurannya lebih besar daripada Bumi. Ukuran dan masa jenis yang belum bisa ditentukan, menyisakan kemungkinan GJ667Cc adalah sebuah planet gas yang sama sekali tidak layak huni. Hanya planet berbatu atau planet lautan dengan radius tertentu antara 1,7-2,2 radius Bumi yang dianggap ramah terhadap kehidupan.

Semakin tinggi massa planet tentunya menghasilkan gaya gravitasi yang lebih kuat daripada gaya gravitasi di Bumi. Apabila GJ667Cc adalah planet berbatu, gaya gravitasinya sekitar 60% lebih kuat. Dengan kata lain, bobot seseorang akan 1,6 kali lebih berat. Seseorang dengan bobot 75 kg di Bumi, akan meningkat menjadi 120 kg di planet Bumi-super ini.

Selain itu, planet yang lebih besar cenderung memiliki atmosfer yang lebih masif. Akibatnya, tekanan atmosfer di permukaan planet lebih tinggi. Jika skala atmosfer GJ667Cc proporsional dengan atmosfer planet berbatu, tekanannya akan beberapa kali lipat lebih tinggi. Untuk kasus yang lebih ekstrem seperti atmosfer Venus, tekanannya bisa ratusan kali lebih kuat, setara dengan tekanan air sedalam beberapa kilometer di lautan Bumi.

Gambar 4: Tardigrade atau “beruang air” adalah contoh spesies yang dapat eksis dan berkembang di kondisi paling ekstrem di Bumi. Mereka dapat bertahan hidup pada suhu ekstrem dan dosis radiasi tinggi.
Kredit: http://tardigrades.bio.unc.edu

Mungkinkah Ada Kehidupan?

Meskipun terletak di zona layak huni, kondisi di GJ667Cc bisa sangat berbeda dari Bumi kita. Kehidupan akan menghadapi beberapa tantangan berat, termasuk energi dan kondisi cahaya bintang yang bervariasi, tekanan atmosfer lebih kuat dan suar bintang yang ganas. Namun alam terbukti kreatif dalam hal daya cipta. Bahkan di planet kita sendiri, kita telah menemukan spesies dengan kemampuan adaptasi luar biasa di tengah lingkungan-lingkungan ekstrem.

Contohnya hewan mikroskopis tardigrade, atau “beruang air” (lihat gambar 4). Makhluk kecil ini berukuran mulai dari 0,1 mm hingga 1,5 mm. Mereka ditemukan di mata air panas, sedimen laut, di bawah lapisan es dan bahkan di atas Himalaya. Tardigrade mentolerir suhu ekstrem dari tepat di atas nol mutlak (-273 °C) hingga sekitar 150 °C. Mereka mampu bertahan hidup bertahun-tahun tanpa air dan lebih kuat terpapar radiasi surya daripada spesies lain.

Makhluk yang tahan banting ini bahkan dapat bertahan hidup ketika ditempatkan di orbit rendah Bumi dan terpapar radiasi luar angkasa. Bahkan jika kondisi di GJ667Cc tidak terlalu menguntungkan bagi sebagian besar spesies di Bumi, tetap saja menyisakan ruang untuk imajinasi. Kita hanya bisa berspekulasi bagaimana flora dan fauna, jika ada, akan berevolusi dalam kondisi yang sama sekali berbeda.

Ditulis oleh: Sven Wedemeyer, www.mn.uio.no

Sumber: Life on Gliese 667Cc?

Artikel terkait: Apakah Eksoplanet Berbatu Gliese 581d Layak Huni?

#terimakasihgoogle