Empat ”Bumi Baru” Paling Menjanjikan di Tata Surya
Upaya para astronom untuk mencari tempat-tempat layak huni di Tata Surya selain Bumi terus dilakukan. Sejauh ini, astronom telah menemukan empat ”Bumi Baru” selain Venus.
Wahana penjejak Curiosity milik Badan Penerbangan dan Antariksa Amerika Serikat (NASA) mengambil swafoto dengan latar belakang permukaan Mars pada 12 Mei 2019. Salah satu misi wahana ini adalah mencari jejak-jejak kehidupan yang kemungkinan ada di Mars.
Penemuan senyawa fosfin yang diduga dihasilkan dari mikroba di lapisan atas atmosfer Venus membangkitkan kembali semangat pencarian tempat-tempat layak huni lainnya di Tata Surya. Sejauh ini, astronom telah menemukan empat ”Bumi Baru” selain Venus yang diharapkan bisa menjadi tumpuan saat Bumi tak lagi mampu menopang penduduknya di masa depan.
Dugaan adanya kehidupan di atmosfer bagian atas Venus sebenarnya sudah diprediksikan astronom sejak beberapa dekade sebelumnya. Salah satu astronom yang memprediksi adanya kehidupan di ketinggian atmosfer Venus itu, menurut Guru Besar Astronomi Institut Teknologi Bandung Taufiq Hidayat, Selasa (15/9/2020), adalah astronom Amerika Serikat, Carl Sagan (1934-1996).
Sagan dan Harold Morowitz dalam ”Life in the Cloud of Venus” di
Nature, 16 September 1967, menyebut kehidupan di permukaan Venus adalah hal yang tidak masuk akal akibat tinggi suhu yang mencapai lebih dari 460 derajat celsius dan tekanan di permukaan yang bisa mencapai 90 kali tekanan di permukaan Bumi.
Namun, kondisi atmosfer bagian atas Venus adalah hal yang benar-benar berbeda. Dari sejumlah misi dan pengamatan sebelumnya, awan tinggi Venus memiliki molekul air, karbon dioksida, dan sinar Matahari yang melimpah sebagai syarat terjadinya fotosintesis.
Citra Planet Venus yang diambil oleh wahana Mariner 10 milik Badan Penerbangan dan Antariksa Amerika Serikat (NASA) pada 7 Februari 1974. Planet kembaran Bumi ini sejak lama diprediksi mampu menopang kehidupan meski bukan di permukaannya, melainkan di lapisan bagian atas atmosfernya. Temuan senyawa fosfin di awan tinggi Venus tersebut baru-baru ini makin menguatkan dugaan adanya kehidupan di tetangga Bumi terdekat itu.
Di lapisan awan tersebut, lanjut Sagan dan Morowitz, suhu di puncak awan mencapai 210 derajat kelvin atau sekitar minus 60 derajat celsius, sedangkan di dasar awan tersebut suhunya mencapai 260-280 derajat kelvin atau antara minus 13 dan 6 derajat celsius. Sementara tekanan di lapisan ini sama dengan tekanan di permukaan air laut Bumi, yaitu 1 atmosfer (atm).
Studi Jane S Greaves dan rekan yang dipublikasikan di jurnal
Nature Astronomy, Senin (14/9/2020), menemukan adanya molekul fosfin, yaitu senyawa yang terdiri dari satu atom fosfor dan tiga atom hidrogen. Senyawa yang berada di ketinggian 50-60 kilometer dari permukaan Venus itu diduga dihasilkan oleh makhluk hidup.
Dugaan itu muncul karena proses abiotik di Venus, seperti letusan gunung api, kilat, ataupun jatuhan meteorit tidak akan menghasilkan fosfin sebesar yang diamati saat ini. Meski ini masih membutuhkan pembuktian, temuan tersebut setidaknya menjawab pertanyaan lebih dari 50 tahun lalu tentang kemungkinan adanya kehidupan di planet kembaran Bumi tersebut.
Namun, Venus memang bukan pilihan utama dalam studi pencarian tempat-tempat layak huni di Tata Surya, apalagi jika keberadaan air dalam bentuk cair dijadikan patokan kondisi lingkungan yang mendukung adanya kehidupan. Suhu yang tinggi di permukaan Venus membuat planet ini diyakini tidak memiliki air di permukaannya. Sementara molekul air masih memungkinkan ada di atmosfer Venus.
Dari berbagai studi dan pengamatan tentang potensi adanya air cair di bagian lain Tata Surya kita, sejauh ini astronom menilai Planet Mars dan satelit Europa, Enceladus, dan Titan sebagai tempat yang paling layak huni dan bisa dijadikan untuk menopang kehidupan Bumi. Europa adalah satelit atau bulan Jupiter, sedangkan Enceladus dan Titan adalah bulan milik Saturnus.
Citra Planet Mars yang diambil oleh wahana pengorbit Viking milik Badan Penerbangan dan Antariksa Amerika Serikat (NASA) pada 8 Juni 1998. Di masa awal pembentukannya, lingkungan Mars lebih ramah bagi kehidupan. Jejak-jejak kehidupan Mars di masa lalu itulah yang kini diburu oleh berbagai misi ke Mars.
Mars
Selain Venus, Mars juga sering disebut planet yang paling mirip dengan Bumi. Planet ini membutuhkan waktu 24,5 jam untuk berotasi satu kali atau satu hari, memiliki lapisan es di kutubnya yang akan mengembang atau menyusut sesuai dengan perubahan musim, serta memiliki sejumlah fitur geologis yang dibentuk oleh air di permukaannya.
Keberadaan danau di bawah lapisan es di kutub selatan Mars, kandungan air 2 persen di tanah Mars, serta terdeteksinya senyawa metana di atmosfer Mars yang jumlahnya bervariasi seiring waktu dan musim menjadikan Mars kandidat paling menarik untuk menopang kehidupan Bumi. Gas metana itu bisa dihasilkan oleh mikroba seperti yang terjadi di Bumi, bisa juga dihasilkan sebagai reaksi antara batuan dan air.
Namun, dengan pengukuran saat ini, belum bisa dipastikan apakah gas metana di Mars itu dihasilkan dari proses biologi atau geologi.(Paul Mahaffy)
”Namun dengan pengukuran saat ini, belum bisa dipastikan apakah gas metana di Mars itu dihasilkan dari proses biologi atau geologi,” kata Paul Mahaffy, peneliti di Pusat Penerbangan Antariksa Goddard, Badan Penerbangan dan Antariksa AS (NASA), seperti dikutip dari situs NASA, 24 Juni 2019.
Jumlah gas metana di Mars yang diukur oleh instrumen yang ada di wahana penjejak Curiosity milik NASA itu mencapai 21 bagian per semiliar volume (ppbv). Itu berarti jika diambil udara Mars, maka 21 per semiliarnya adalah metana.
Ada kemungkinan gas metana itu dihasilkan oleh kehidupan di Mars pada masa lalu. Sejumlah bukti menunjukkan bahwa lingkungan Mars di awal pembentukannya, sekitar beberapa miliar tahun lalu, jauh lebih ramah dengan atmosfer lebih tebal hingga menciptakan kondisi yang hangat dan basah. Namun sekarang, atmosfer Mars sangat tipis dan kering yang hampir seluruhnya berisi karbon dioksida.
Tipisnya atmosfer Mars dan lemahnya gravitasi Mars membuat planet ini tidak memiliki perlindungan yang kuat dari radiasi sinar Matahari ataupun sinar kosmik hingga air di permukaannya pun menghilang. Namun, seperti ditulis Gareth Dorrian dari Universitas Birmingham, Inggris, di Conversation, Jumat (18/9/2020), jika Mars mampu mempertahankan air di bawah permukaannya, bisa jadi kehidupan di Mars itu masih ada.
Konsep artis yang menyimulasikan permukaan bulan Jupiter, Europa. Satelit Jupiter ini memiliki permukaan yang diselubungi lapisan es tebal dan di bawahnya diduga terdapat samudra dengan air berbentuk cair yang bisa menopang kehidupan.
Europa
Satelit atau bulan Jupiter ini pertama kali ditemukan oleh Galileo Galilei pada 1610, saat teleskop ditemukan untuk pertama kali. Europa ditemukan bersama tiga satelit Jupiter lainnya, yaitu Io, Ganymede, dan Callisto hingga keempat satelit ini sering disebut satelit Galilean. Jika Jupiter diamati menggunakan teleskop atau binokuler, keempat satelit ini akan selalu menyertai Jupiter dengan posisi yang terus berubah-ubah.
Selama September ini, Jupiter dan Saturnus sudah berada di atas kepala saat awal malam. Cahaya Jupiter yang cukup terang dan tidak berkedip serta cahaya Saturnus yang lebih redup dengan posisi berdekatan membuat kedua planet terang ini mudah dikenali. Baik Jupiter maupun Saturnus akan tenggelam sekitar tengah malam.
Europa berukuran sedikit lebih kecil dibandingkan dengan Bulan Bumi. Satelit ini mengorbit sang planet gas raksasa Jupiter pada jarak 670.000 kilometer. Jarak yang cukup dekat itu membuat Europa hanya butuh 3,5 hari untuk satu kali mengitari Jupiter. Namun, karena posisinya yang terjebak di antara gravitasi Jupiter dan tiga satelit Galilean lainnya membuat Europa mengalami tarikan dan peregangan gravitasi secara bergantian.
Baca juga: Tanda Kehidupan di ”Bintang” Kejora
Berbeda dengan induknya yang merupakan planet gas, maka Europa merupakan satelit batuan dengan proses geologis yang aktif di dalamnya, mirip Bumi. Inti satelit ini mirip inti Bumi, berupa inti besi yang diselimuti lapisan batuan. Tarik ulur gravitasi yang dialaminya mampu memanaskan batuan dan logam di dalamnya hingga sebagian di antaranya akhirnya berubah menjadi batuan dan logam cair.
Meski ada proses geologi aktif di dalamnya, permukaan Europa berupa hamparan lapisan es beku yang sangat luas. Para astronom meyakini, di bawah lapisan es tebal itu terdapat air dalam bentuk cair. Keberadaan air cair itu berasal dari proses pemanasan dari bagian dalam Europa, pada kedalaman 100 kilometer dari permukaan lapisan es. Pemanasan itu pula yang menghindarkan air tersebut dari pembekuan.
Selain itu, temuan geiser atau semburan air secara periodik yang muncul di antara retakan permukaan lapisan es serta medan magnet yang lemah dan kacau di sekitar lapisan es tersebut bisa disebabkan oleh arus laut berputar yang ada di bawahnya. Lapisan es tebal ini akhirnya berfungsi sebagai perisai yang melindungi lapisan es cair di bawahnya dari dinginnya antariksa serta dari ganasnya radiasi Jupiter.
Di dasar lapisan samudra air cair di Europa tersebut diduga terdapat banyak ventilasi hidrotermal dan gunung api bawah laut. Panas yang disalurkan dari ventilasi hidrotermal dan aktivitas gunung api tersebut akan membuat dasar laut menjadi hangat dan kaya akan berbagai jenis kehidupan, seperti yang banyak dijumpai di dasar laut Bumi.
Seperti dikutip Kompas, 16 Agustus 2014, jika kunci utama mencari kehidupan di luar Bumi adalah keberadaan air cair, Europa adalah lokasi paling potensial karena jumlah air di sana dua kali lipat dibandingkan dengan jumlah air di Bumi. Namun, tipis dan lemahnya atmosfer Europa membuat paparan radiasi di permukaan satelit ini sangat mematikan, mencapai 5,4 sievert per hari, bandingkan dengan paparan radiasi di muka Bumi yang hanya 0,0014 sievert per hari.
Citra permukaan Enceladus yang diambil oleh wahana Cassini milik NASA pada 9 Oktober 2008. Citra diambil saat Cassini berada pada jarak 25 kilometer di atas permukaan Enceladus. Satelit Planet Saturnus ini merupakan salah satu kandidat kuat dunia baru yang diyakini memiliki kehidupan.
Enceladus
Mirip dengan Europa, permukaan Enceladus yang merupakan satelit Saturnus ini juga tertutup oleh lapisan es tebal dengan lapisan es cair di bawahnya. Bulan Saturnus dengan diameter 500 kilometer ini menjadi obyek penelitian ilmuwan sebagai tempat yang bisa menopang kehidupan setelah ditemukan adanya geiser-geiser besar di sekitar kutub selatan Enceladus.
Semburan air ini keluar dari retakan besar di permukaan Enceladus. Lemahnya medan gravitasi di satelit ini membuat air bisa menyembur sangat tinggi ke luar angkasa, bisa mencapai 1,5 kali radius Enceladus dengan kecepatan semburan air mencapai 400 meter per detik. Keberadaan geiser ini, sekali lagi, menjadi bukti adanya penyimpanan air dalam bentuk cair yang sangat besar di bawah lapisan esnya.
Keberadaan air cair itu tidak hanya terdeteksi dari keberadaan geiser, tetapi juga tangkapan serangkaian molekul organik dan butiran kecil batuan silikat. Partikel batuan silikat itu hanya akan terbentuk jika air laut di bawah lapisan es bersentuhan secara langsung dengan batuan dasar laut pada suhu minimal 90 derajat celsius.
”Itu adalah bukti yang sangat kuat terkait dugaan adanya ventilasi hidrotermal di dasar laut,” tulis Dorrian. Ventilasi hidrotermal itu sekaligus menjadi penyuplai aneka bahan kimia untuk berbagai kehidupan di sekitarnya.
Bulan Planet Saturnus, Titan, tampak dengan latar belakang Saturnus beserta cincinnya. Citra diambil oleh wahana Cassini milik NASA. Kondisi di Titan saat ini dianggap paling mirip dengan kondisi Bumi purba, sebelum kehidupan biologis muncul di Bumi. Titan merupakan salah satu kandidat kuat dunia di Tata Surya yang bisa menopang kehidupan.
Titan
Titan adalah bulan terbesar yang mengorbit Saturnus sekaligus satu-satunya satelit di Tata Surya yang memiliki lapisan atmosfer cukup tebal. Atmosfer Titan ini memiliki kabut oranye tebal yang tersusun dari molekul organik kompleks. Tak hanya itu, Titan juga memiliki sistem cuaca yang menimbulkan hujan metana musiman (bukan hujan air) dan periode kering.
Ada pula bukit pasir di permukaan Titan yang dihasilkan oleh pergerakan udara atau angin di permukaannya. Selain itu, pengamatan radar juga mendeteksi adanya sungai dan danau metana cair serta keberadaan kriovolakano (cryovolcano), yaitu gunung berapi yang mengeluarkan materi berupa air, amonia, metana atau senyawa hidrokarbon lain, bukan lava.
Semburan hidrokarbon dari kriovolkano inilah yang diyakini menjadi asal mula senyawa hidrokarbon kompleks di atmosfer Titan. ”Temuan ini membuktikan Titan adalah sebuah dunia yang aktif,” kata ahli geofisika Randy Kirk dari Lembaga Geologi AS (USGS), seperti dikutip Kompas, 16 Desember 2010.
Semua fitur keplanetan itu menunjukkan Titan, sama seperti Europa atau Enceladus, memiliki cadangan air berbentuk cair dalam jumlah besar di bawah permukaannya. Namun, Titan-lah yang kondisinya dinilai paling mirip dengan kondisi Bumi purba, saat kehidupan biologis belum muncul di Bumi.
Sebagian besar unsur penyusun atmosfer Titan adalah nitrogen yang merupakan unsur kimia paling penting dalam pembentukan protein pada semua bentuk kehidupan yang diketahui manusia.
Meski demikian, jarak Titan yang sangat jauh dari Matahari membuat suhu di permukaan Titan mencapai minus 180 derajat celsius hingga sulit untuk menemukan air dalam bentuk cair di permukaannya. Belum lagi, ketebalan atmosfer Titan yang mencapai 600 kilometer atau 10 kali lebih tebal daripada atmosfer Bumi membuat tekanan di atmosfer Titan 60 persen lebih besar dibandingkan dengan tekanan di atmosfer Bumi.
Baca juga: Menelusuri Tanda-tanda Kehidupan di Luar Bumi
Namun, melimpahnya senyawa organik yang ditemukan di Titan dan berbagai keterbatasan kondisi penopang kehidupan yang lain membuat ilmuwan berspekulasi bahwa makhluk hidup di Titan memiliki struktur kimia yang berbeda dengan makhluk hidup yang ada di Bumi.
