Upaya Perburuan Kelereng Biru Lain di Alam Semesta

Ilustrasi ini menggambarkan pemandangan langit merah muda dari permukaan sebuah dunia jauh yang mengandung kehidupan dan mengorbit dua bintang sekaligus, namun dalam beberapa hal masih dianggap mirip dengan Bumi.

Ilustrasi: NASA/JPL-Caltech/Lizbeth B. De La Torre

 
Bahkan prestasi menangkap sebuah gambar redup dan buram dari sebuah dunia jauh yang menyerupai dunia kita, akan dianggap sebagai penanda perubahan besar dalam sejarah umat manusia, termasuk di mana kita berada di alam semesta.
 
Perburuan dunia seperti itu telah digambarkan sebagai upaya pencarian “Bumi 2.0”, yaitu kembaran Bumi atau sebuah planet yang “mirip Bumi”, meskipun kedua istilah itu menyiratkan asumsi tersendiri. Kita barangkali akan melihat secara sekilas sebuah eksoplanet (planet yang mengorbit bintang selain Matahari) yang menyerupai Bumi hari ini. Sebuah kelereng biru yang tertutup air dengan awan-awan putih.
 
Tetapi, planet tempat tinggal kita mungkin terlihat sangat berbeda pada masa lalu. “Mirip Bumi” juga merupakan isitilah yang membebani, karena dimulai dengan bagaimana kita mendefinisikannya. Karakteristik seperti apa yang membuat sebuah planet mirip dengan Bumi. Bagaimana cara kita mengenali kualitas-kualitas tersebut di planet yang terpisah ratusan atau ribuan tahun cahaya dari kita?
 
“Jenis planet yang bisa (dianggap) mirip Bumi mungkin sangat berbeda jika dibandingkan dengan Bumi modern,” ungkap astronom dan astrobiologis Giada Arney dari Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland.
 
Dan anggaplah kehidupan di tempat lain ternyata bukanlah “kehidupan yang kita kenal.” Akankah kita mengenali kehidupan janggal yang tidak kita ketahui?
 
Semuanya itu bermuara pada satu pertanyaan sakral yang telah diajukan selama berabad-abad: Apakah kita sendirian?
 
Melalui karya NASA, kita telah mencoba menjawabnya: Seperti apa kehidupan di Bumi terlihat jika diamati dari jarak yang sangat jauh selama miliaran tahun?
 
Saat mencari kembaran kita di langit, kita juga harus memperhitungkan tahap pertumbuhan sebuah planet, mulai dari bayi hingga beranjak dewasa. Sebuah planet berbatu yang baru saja mengawali kehidupan bisa saja diselimuti dengan kabut oranye, seperti yang pernah terjadi di Bumi kita sendiri.
 
Waktu adalah segalanya. Dunia kita bahkan tak layak huni selama jutaan tahun, dan tak menutup kemungkinan kita akan menemukan sebuah planet pada tahap serupa, mungkin permukaannya yang sangat panas atau dingin mempunyai lautan air cair pada masa lalu, atau mungkin lautan cair baru bisa berkembang pada masa yang akan datang.
 
“Kita cenderung berbicara tentang planet mirip Bumi seperti kondisi planet kita sekarang ini,” tambah ilmuwan Douglas Hudgins dari NASA’s Exoplanet Exploration Program di Markas Besar NASA, Washington. “Sepanjang sejarahnya, planet kita secara radikal berbeda daripada hari ini, meskipun tetap mampu menopang kehidupan yang berlimpah.”
 
Potensi Tanda-Tanda Kehidupan di Tata Surya Kita
 
Mars yang diduga pernah basah dan hangat namun kini begitu gersang dan tak ramah, mungkin berpotensi mengungkap bukti kehidupan pada masa lalu. Bahkan Mars yang diduga masih menampung kehidupan hingga saat ini, tidak bisa dikesampingkan begitu saja.
 
Dunia-dunia yang mengandung kehidupan juga mungkin tertutup lapisan es. Europa bulan Jupiter dan Enceladus bulan Saturnus menyembunyikan lautan bawah tanah yang disegel di dalam cangkang es.
 
Titan bulan Saturnus lainnya juga merupakan satu-satunya anggota Tata Surya selain Bumi yang memiliki hujan, sungai, dan danau. Meskipun cairan di sana bukanlah air, melainkan terdiri dari metana dan etana, Titan berpotensi menjadi rumah bagi “kehidupan janggal”. Bahkan Titan kemungkinan juga menyembunyikan lautan bawah tanah. Apakah planet dan bulan lain di Tata Surya kita menampung kehidupan, sedang diteliti secara aktif oleh NASA dan badan antariksa lainnya.
 
“Semakin mempelajari halaman belakang kosmik kita sendiri, semakin banyak kejutan yang kita temukan,” tutur peneliti Morgan Cable dari Astrobiology and Ocean Worlds Group di Laboratorium Propulsi Jet NASA, California Selatan. “Dan saya merasa bergairah. Kita akan semakin terkejut seiring upaya kita memperluas indra ke wilayah terluar Tata Surya dan melampauinya.”
 
Sejauh ini, langit telah dipenuhi dengan penemuan eksoplanet, lalu bagaimana komparasi mereka dengan dunia kita.
 
Para ilmuwan telah mengkonfirmasi lebih dari 4.000 eksoplanet di galaksi Bima Sakti kita, banyak dari mereka kemungkinan besar adalah dunia berbatu dalam kisaran ukuran Bumi. Ribuan lainnya diperkirakan akan dikonfirmasi pada tahun-tahun mendatang. Tetapi ada satu tipe planet sangat istimewa yang dianggap masih luput dari perhatian kita, yaitu sebuah dunia dalam rentang ukuran Bumi yang juga mengorbit bintang mirip Matahari dari jarak orbit ideal dengan durasi orbit satu tahun yang sebanding dengan dunia kita.
 
Meskipun eksistensi planet seperti itu adalah langka, faktor lain dapat menjelaskan misteri secara lebih baik. Teknologi masa kini yang digunakan dalam perburuan eksoplanet, terutama teleskop antariksa dan seperangkat instrumen yang mereka bawa, belum bisa memecahkan sistem semacam itu.
 
Teleskop antariksa masa depan yang lebih tangguh, berpotensi membantu menjembatani kesenjangan ini, atau mengintip ke dalam atmosfer dunia seukuran Bumi yang telah banyak ditemukan mengorbit bintang katai merah dari jarak dekat, demi mencari tanda-tanda habitabilitas.
 
“Hari ketika kita mendeteksi kehidupan di sebuah eksoplanet akan menjadi momen revolusi Copernicus,” kata Hudgins. “Hal itu akan mengubah cara pandang manusia terhadap tempat kita di alam semesta untuk selamanya.”
 
Peluang Menemukan Kehidupan di Tempat Lain
 
Kita dapat mengatakan bahwa peluang kita untuk menemukan kehidupan di tempat lain di galaksi Bima Sakti semakin meningkat. Meskipun para ilmuwan telah mengkonfirmasi ribuan eksoplanet sejauh ini, Bima Sakti diperkirakan menampung triliunan lagi, yang berarti semakin memperbesar persentase eksoplanet dalam rentang ukuran Bumi, bahkan dengan komposisi yang serupa.
 
Namun, kosmos seolah enggan menjawab pertanyaan itu. Sementara teknologi perburuan eksoplanet telah berkembang pesat, namun dirasa belum cukup untuk mendeteksi tanda-tanda biologis di atmosfer eksoplanet.
 
Kita tidak pernah melihat atau mendengar indikasi meyakinkan terkait peradaban maju di antara lautan bintang. Sebuah pertanyaan klasik yang telah berusia lebih dari setengah abad, “Di mana mereka?” masih belum terjawab.
 
Konsep seperti “zona layak huni” atau jarak orbit ideal dari bintang induk yang memungkinkan sebuah planet untuk memiliki atmosfer demi menopang air cair di permukaan, telah membantu para astronom dalam menentukan kandidat terbaik dunia yang mengandung kehidupan. Namun jika memang ada, planet dengan kehidupan bisa terletak jauh di luar zona layak huni, misalnya planet yang tertutup es dengan lautan di bawah permukaan yang menyembunyikan organisme akuatik.

Ada konsep ideal yang digunakan untuk membantu memahami jarak planet dari bintang, yang memungkinkan kita untuk menemukan planet dengan air cair di permukaan. Air cair adalah unsur krusial bagi kehidupan seperti yang kita kenal. Konsep itu disebut zona layak huni. Setiap bintang memiliki zona layak huni, meskipun lokasi zona berbeda untuk setiap bintang, tergantung ukuran dan kecerahan bintang.

Kredit NASA/JPL-Caltech

 
“Untuk mencari kehidupan di mana saja, kami menerapkan pendekatan follow the water,” ujar astronom Shawn Domagal-Goldman dari Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA. “Di Bumi, di mana ada air, di situ ada kehidupan. Apakah kehidupan itu ada di Mars, dunia lautan atau eksoplanet, air adalah rambu pertama yang kami cari.”
 
Teknologi yang sekarang sedang dalam tahap pengembangan memungkinkan kita untuk mengintip atmosfer eksoplanet demi mencari tanda-tanda kehidupan.
 
Kita berada di ambang era baru sains eksoplanet: menyaring atmosfer dunia-dunia jauh untuk mencari kombinasi gas yang dapat mengungkap planet dengan kehidupan.
 
Baris pertama adalah Teleskop Antariksa James Webb yang telah diluncurkan pada hari Natal 2021. Webb akan menjadi multi-tasker kosmik, melihat jauh ke alam semesta dan jauh ke masa lalu, untuk menemukan petunjuk tentang asal usul dan sejarah awal pembentukan.
 
Selain itu, Webb juga akan menangkap cahaya bintang yang melalui atmosfer eksoplanet untuk memprofil gas di atmosfer. Hal itu akan membuka jalan bagi teleskop antariksa masa depan yang lebih tangguh untuk mengamati planet-planet kecil berbatu yang mungkin mirip dengan planet kita.

Teknologi yang sekarang sedang dalam tahap pengembangan, diharapkan dapat mengungkap biosignatures di atmosfer eksoplanet.

Kredit: NASA/JPL-Caltech/Lizbeth B. De La Torre

 
Dengan teknologi yang lebih maju, para astronom dapat mendeteksi unsur kimiawi di atmosfer yang dianggap sebagai “biosignatures” demi indikasi bentuk-bentuk kehidupan.
 
Era baru karakterisasi eksoplanet akan berlanjut melalui peluncuran Teleskop Nancy Grace Roman. Instrumen rumit yang disebut koronagraf memblokir silau cahaya dari bintang induk untuk mengungkap keberadaan planet yang mengorbit. Koronograf akan mencitrakan planet gas raksasa secara langsung, dan meskipun mereka tidak layak huni, demonstrasi teknologi ini akan membuka pintu bagi instrumen serupa pada masa depan dengan resolusi yang lebih besar. Teleskop masa depan bahkan mungkin dapat menemukan atmosfer dunia kecil berbatu yang diselimuti oksigen, metana dan karbon dioksida, atau dengan kata lain atmosfer yang mengingatkan kita akan rumah.
 
“Kita akan mengungkap apakah Bumi itu umum atau langka? Apakah kehidupan itu umum atau langka?” pungkas astronom Aki Roberge dari Goddard. “Kita tak sepenuhnya tahu seperti apa planet layak huni dan tak layak huni itu seharusnya. Kita hanya perlu mengamati.”
 
Ditulis oleh: Pat Brennan, NASA's Exoplanet Exploration Program
 
Sumber: The Searchers: How Will NASA Look for Signs of Life Beyond Earth?
 
#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa