Gliese 581g, ilustrasi artis
Dunia dibuat heboh oleh penemuan baru-baru ini, yaitu penemuan planet yang disinyalir bisa menampung kehidupan (baca: Goldilock Zone -dibawah). Berita terakhir adalah sistem bintang Gliese 667C, yang katanya memiliki 3 buah planet di Zona Huni dan berjarak 22TC (Tahun Cahaya).
Artinya: kalau manusia udah sanggup buat wahana warp drive berkecepatan warp faktor 1 (1TC) maka wahana itu akan menempuh perjalanan 22 tahun. (tentang warp drive ngga akan di bahas disini)
Per 12-Juli-2013, udah ada 910 exoplanet yang sudah bisa di identifikasi dan di konfirmasi. 262 diantaranya di perkirakan bisa dihuni.
Kabar baiknya, sekarang ini menemukan exoplanet sedang hot dikalangan ilmuwan (bahkan amatir), dan setiap tahunnya semakin banyak orang yang antusias. Jadi di waktu dekat ini, diharapkan makin banyak lagi planet yang disinyalir bisa menampung kehidupan akan ditemukan.
II. Goldilock Zone
Goldilocks and the Three Bears
Bicara tentang planet layak huni, kita harus mengerti dulu apa konsepsi dari istilah layak huni tersebut.
Baiknya kita mundur melihat ke belakang sebentar, yaitu tidak lain dan tidak bukan adalah kondisi Bumi kita sendiri.
Q: Mengapa Bumi bisa menampung kehidupan?
Quote:
1. Atmosfir Bumi terdiri dari 78% nitrogen (N2), 21% oxygen (O2), 0.9% argon(Ar), 0.03% carbon dioxide (CO2). Dimana semua mahluk hidup butuh Nitrogen dan Oxygen untuk bertahan hidup (kecuali baktery Methanogen yang butuh Methane)
2. Iklim di Bumi sangat kondusif untuk mendukung kehidupan. Bumi layaknya mahluk hidup yang punya sistem pertahanan diri sangat kompleks yaitu dengan CO2 yang berfungsi sebagai efek rumah kaca yang membantu membuat Bumi tetap hangat. CO2 tetap pada kadar seimbang, karena CO2 yang ada di atmosfir akan diproses menjadi O2 oleh tanaman lewat Fotosintesis, sebagian mengendap di dasar lautan dan bebatuan. Yang akan dimuntahkan kembali oleh Gunung berapi ke atmosfir atau lewat Silicate Weathering (pelapukan silikat), yaitu proses chemical breakdown (penguraian kimiawi) dimana unsur-unsur pembentuk mineral kembali diurai oleh proses pelapukan.
Hal ini dinamakan dengan Carbon Cycle (Siklus Karbon)
Sayangnya, campur tangan manusia dengan proses pembakaran Hydro Carbon (Bahan Bakar Fosil), membuat kadar CO2 lebih banyak daripada yang bisa di proses dalam Carbon Cycle, hal ini bisa menjurus ke event efek rumah kaca dalam level katastropik (bagi mahluk hidup, tidak bagi Bumi itu sendiri).
3. Air (H20). Air adalah katalis bagi kehidupan, seperti yang sudah banyak kita tahu. semua kehidupan di Bumi berasar dari air. Tapi para ilmuwan meyakini, kalau air itu ternyata tidak native dari Bumi, tapi berasal benda langit yang jatuh ke Bumi: yaitu Asteroid.
Jadi kata mereka, pada saat Bumi terbentuk, dia belum punya air. Hingga di era 3.8 Miliar tahun lalu (MTL), di era Heavy Bombardment (bombardir berat), Bumi di bombardir oleh object langit, dan beberapa diantaranya adalah Asteroid Es. Jadi, disinilah asal muasal air di Bumi.
Bukti dari era ini bisa dilihat dari permukaan bulan yang bopeng-bopeng kaya muka ente gan.
4. Cahaya matahari. Matahari yang kita lihat sekarang, ternyata nggak selamanya seterang sekarang gan. Di awal-awal Bumi terbentuk (4.6 MTL), matahari lebih redup 30%. Jadinya kalopun udah ada air, yang pasti masih berupa es. Nah untungnya, cahaya matahari sekarang ini cukup hangat untuk membuat air mencair jadi kaya sekarang. Dan jangan lupa berterima kasih sama lapisan Ozone di atmosfir yang udah menangkal radiasi-radiasi berbahaya macam UV buat kehidupan.
tapi matahari juga punya tanggal kadaluarsa gan, diperkirakan 5 Miliar tahun datang (MTD) reaksi fusi di inti matahari akan mulai kehabisan bahan bakar yaitu atom Hidrogen. Dan di saat itu matahari akan mengembang sangat besar menjadi Red Giant (Raksasa Merah), sampai ke orbit Merkurius (cahayanya lebih terang 10.000x dari sekarang). lalu menyusut menjadi White Dwarf (kerdil putih) dengan seukuran Bumi. Kalo manusia masih ada, kayaknya udah ngga lagi tinggal di Bumi sih, jadinya Woles aja gan.
Nah keempat elemen inilah yang dijadikan acuan sebagai Zona Layak Huni buat planet-planet lain.
Dan kemungkinan terbesar sebuah planet memiliki keempat elemen ini, adalah kalau planet itu terletak di Goldilock Zone (yaitu zona dimana nggak terlalu dekat dan juga nggak terlalu jauh dari bintak induknya).
Di tata surya sendiri zona Goldilock itu terletak di 0.95 AU hingga 1.65 AU (Astronomical Unit yaitu jarak antara Bumi-Matahari = 149.597.870.7 km).
Terlalu dekat, air akan menguap; Terlalu jauh air akan membeku. Bumi dan Mars terletak di Zona ini.
Q: Lho? tapi kenapa Mars tidak punya kehidupan?
Mars punya dua kelemahan:
Quote:
1. Mars tidak punya medan magnetik, sehingga angin surya memangkas habis CO2 di atmosfir. Padahal medan megnetik berperan penuh dalam menamengi angin surya ini.
2. Mars terlalu kecil, jadi dia tidak punya lempeng tektonik dan vulkanik, yang berperan penting dalam pelepasan CO2 ke atmosfir.
Akan tetapi, Mars sangat mungkin di Terraform, jikasaja kita punya cara untuk melepas CO2 yang bermukim di bebatuan subsurface kembali ke atmosfir. (ide paling radikal adalah dengan membombardir lapisan subsurface Mars dengan bom nuklir, tapi mending jangan deh .. ntar yang ada malah ancur tuh planet).
Bumi juga sebenarnya, tidak sempurna-sempurna banget .. Bumi masih terlalu dekat dengan Matahari. Harusnya Bumi tercipta, rada jauhan dikit aja.
===============
Nah tadi kan kita udah bahas tentang usia matahari, nah kan sepanjang usianya intensitas cahaya bintang semakin terang. Jadinya jarak Goldilock sebuah bintang juga ditentukan oleh usia bintang itu sendiri.
pada awal-awal pembentukan tata-surya, Goldilock matahari kita terletak di 0.95 AU-1.4 AU. Beda-beda dikit si untuk ukuran astronomi, tapi justru ini hal yang penting. karena seperti yang dibilang tadi. Zona Goldilock sangat ditentukan oleh usia sang bintang.
Faktor lain yang menentukan zona goldilock adalah tipe si bintang ini.
James F. Kasting telah meneliti hal ini. Dan dia berkata kalau tipe bintang yang paling pas untuk menampung kehidupan adalah bintang jenis G, K, F. Matahari kita sendiri adalah bintang kelas G2.
Untuk lebih jelasnya tentang klasifikasi bintang, ayo kita masuk ke bab III.
III. Klasifikasi bintang
The Star
Bintang di klasifikasikan atas Spektral dan Temperature yang dibagi menjadi 7 tipe: O, B, A, F, G, K dan M. (bisa diingat lewat mnemonic, "Oh Be A Fine Girl, Kiss Me!").
O dan B tidak terlalu banyak tetapi sangat terang, sedangkan M sangat banyak (umum) tetapi redup.
Klasifikasi bintang bisa dilihat di diagram Hertzsprung-Russel
sedangkan, zona Goldilock dari tipe-tipe bintang ini bisa dilihat di sini.
Quote:
Seperti yang dibilang tadi, matahari kita bertipe G2. Salah satu dari jenis bintang yang ideal untuk menampung kehidupan. Mengapa? karena iluminasi dan tingkat radiasi bintang tidak terlalu ekstrim bagi mahluk hidup.
Tabel perbandingan radiasi bintang bisa dilihat disini
Quote:
disini bisa dilihat, sebenarnya bintang yang paling ideal adalah bintang tipe K2. dimana tingkat radiasinya lebih rendah dari bintang tipe G2. Sekali lagi, kalau Bumi itu nggak sempurna-sempurna amat.
Dan ini menjelaskan mengapa Kal-El yang berasal dari planet di bintang tipe K2 menjadi kuat ketika datang ke Bumi, karena dia terpapar radiasi berlebih alias bermutasi (just kidding).
Oke lalu bagaimana dengan bintang klasifikasi M? yang merupakan bintang paling umum ditemukan di jagad raya?
Ternyata kebanyakan Goldilock Zone bintang tipe ini terletak terlalu dekat dengan sang bintang itu sendiri, akibatnya. Planet yang berada di zona ini akan terkunci (Tidally Lock) dengan sang bintang, yang membuat satu sisi planet tersebut akan terus menerus menatap sang bintang. Sedangkan sisi lainnya akan berada di kegelapan eternal. Inilah alasan ilmiah makanya mengapa Gliese 581g itu Tidally Locked sama bintangnya.
Trus, akibatnya apa?
yah akibat logisnya, satu sisi menghadap matahari akan kering kerontang, sedangkan sisi gelap akan membeku. Kalau sudah begini, iklim tidak akan berjalan. Dan hal tersebut akan menjadi sangat fatal bagi kehidupan? bukan begitu?
Juga planet yang tidally locked biasanya tidak punya medan magnet, karena tidak (atau lambat) berputar. (perputaran planet jelas dibutuhkan untuk membangkitkan medan magnet). Ingat Mars yang tidak punya medan magnet kan?
Tunggu Dulu!
James F. Kasting, membantah hal ini. Dia bilang, seperti yang sudah kita jelaskan, planet itu seperti mahluk hidup. Planet memiliki Defends Mechanism terrsendiri juga.
Kalau planet dengan tidal terkunci, memiliki cukup CO2, setidaknya 30 Milibar (100x lipat bumi) seharusnya cukup untuk membuat planet itu tetap hangat. Dan siklus karbon tetap terjadi antara sisi dingin dan sisi panas. Juga jika planet itu memiliki lautan dalam, arus laut akan menjadi medium untuk menghantar panas dari sisi ke sisi. Sama persis dengan sistem pergerakan lautan di Bumi.
Jadi walaupun bintang kelas M bukan tipe ideal, sebagai induk planet layak huni. Tapi sebaiknya, bintang kelas ini jangan dikesamping kan dulu. (setidaknya tunggu sampai kita sampai ke Gliese 581g untuk membuktikan hal ini ... tapi kaapaaaann???)
IV. Teknik pencarian
Artemis the Huntress
Oke kita udah membahas banyak. Goldilock Zone, Tipe Bintang, Kondisi Bumi etc etc. Sekarang kita akan masuk ke bab inti tentang teknik pencarian planet exosolar.
Ada beberapa teknik yang dikembangkan oleh ilmuwan beberapa dekade terakhir ini. Apa saja?
Quote:
1. Radial Velocity (Pergerakan bintang) / Astrometry Method
Bintang memiliki gravitasi yang kuat untuk mengikat benda-benda di sekitarnya (biasanya planet) untuk mengorbit mengelilinginya. Akan tetapi, seusai dengan hukum Einstein, benda dengan massa besar akan membelokkan waktu dan ruang sehingga memiliki gravitasi sendiri juga.
Artinya, Planet juga punya gravitasi sendiri (ini kita udah tau lah).
Nah, walaupun gravitasi planet lebih kecil daripada gravitasi bintang. Setidaknya, gravitasi planet cukup kuat untuk membuat sebuah bintang ber"Harlem-Shake" (wobble).
Nah dari pengamatan mata biasa di permukaan bumi, memang hal ini tidak terlalu terlihat. Akan tetapi berbeda jika pengamatan dilakukan oleh instrumen sensitif di orbit Bumi (dimana tidak ada atmosfir dan apapun yang menghalangi).
Terima kasih sama teleskop Hubble dan Keppler, sekarang kita udah bisa mendeteksi goyangan bintang dengan akurat. Sehingga kalau ada planet yang cukup besar untuk membuat sebuah bintang bergoyang disko, kita akan tahu.
contoh matahari kita Harlem-Shake, karena imbas gravitasi Jupiter.
Sudah beberapa exoplanet yang dikonfirmasi, melalui metoda ini. Antara lain : HD 209458, VB 10b dan exoplanet yang ditemukan di awal-awal. Sumber
Kelemahan dari metoda ini adalah, cakram orbit planet harus bersudut cukup besar atau menuju perpendikular (90 derajat) dari pengamatan teleskop. karena kalau cakram orbit bintang sejajar dengan cakram orbit tata surya, akan sulit melihat goyangan bintang.
Yang kedua, metoda ini hanya efektif jika digunakan untuk mencari planet besar seukuran Jupiter yang punya gravitasi cukup besar untuk menggoyang bintang. Dan biasanya planet ini terletak cukup dekat dengan bintang sehingga tidak memungkinkan untuk menampung kehidupan
karena panas bintang cukup untuk menggoreng seisi planet. makanya biasanya planet yang ditemukan menggunakan metoda ini disebut dengan "Hot Jupiter"
2. Transit Method.
Jika sudut cakram orbit sejajar dengan sudut cakram orbit tata surya, ada sebuah metoda yang bisa digunakan untuk mendeteksi planet. Bahkan metoda ini jauh lebih akurat daripada metoda RV diatas.
Analoginya, ketika kita melihat lampu bohlam, dan ada lalat yang melewati lampu tersebut, maka cahaya lampu akan berkurang sinarnya karena terhalang lalat tersebut. Memang mata manusia tidak akan bisa mendeteksi pengurangan cahaya sampe sebegitunya. Tapi alat yang sangat sensitif bisa.
Terima kasih kepada perkembangan teknologi yang pesat. sekarang kita punya teleskop yang cukup kuat untuk mendeteksi peredupan sinar bintang hingga dibawah 1% ketika sebuah planet seukuran Bumi melintas di depannya.
Bahkan dengan spektrum sinar bintang yang diterima oleh lensa teleskop, kita sudah bisa mendeteksi komposisi kimia di atmosfir planet tersebut.
Seperti ini contohnya, spektrum Bumi (diamati dari pantulan cahaya Bumi ke bulan) dan Planet-planet tetangga:
Makanya, kita udah dengan pedenya mengklaim ada beberapa exoplanet yang punya kadar H2O cukup tinggi di atmosfirnya hingga memungkinkan untuk di huni.
Kelemahan metoda ini adalah, tingkat akurasi masih sangat kurang. Sehingga banyak False Postivenya (salah analisa) sampai 35%. Dan kelemahan lainnya adalah, sulitnya menemukan bintang yang memiliki planet seukuran bumi di zona goldilock dengan alasan waktu. Karena biasanya planet seukuran bumi memiliki waktu revolusi kurang lebih setahunan. Jadinya kalau memang mau menemukan waktu transit planet tersebut, si teleskop mesti ngendon ngeliatin itu bintang sampai bulanan bahkan tahunan.
"Ain't nobody got time for that!".
Juga bidang pantau teleskop sensitif itu kecil (semakin dia sensitif, bidang pantaunya juga semakin kecil), sedangkan bintang yang mesti di pantau banyak bet!.
Okeee ... ada banyak metoda selain dua metoda diatas. Tapi, metoda-metoda itu umumnya dapat dibagi menjadi dua tipe: Yaitu lewat pengamatan pergerakan bintang dan lewat pengamatan cahaya bintang .. dan sepertinya dua metoda diatas cukup untuk mewakili masing-masing tipe metoda.
V. Penutup
Okeyy ... lumayan njlimet dan panjang.
Untuk diketahui, kalau penjabaran di trit ini udah di generalisasi sebisanya, proses pencarian exoplanet itu aslinya jauh lebih rumit. Melewati multiple disiplin ilmu: Astronomi, Fisika, Biologi, Geologi dan Kimia. Kalau mau lebih advance silahkan baca bukunya "How to Find a Habitable Planet" James. F. Kasting Atau cari aja di torrent gan.
Inti, yang perlu di ketahui. Kalau di masa depan akan semakin banyak planet-planet yang di sinyalir layak huni akan ditemukan.
Dan tentu saja, seperti yang disukai oleh UFO Anthusiast .... dengan kemungkinan ditemukannya planet layak huni... maka kemungkinan ditemukannya Alien juga akan semakin besar (Entah Alien yang cuma berupa mikroba ataupun Alien yang memiliki intelektualitas tinggi seperti kita).
Akan tetapi, dengan ini "Aman untuk bilang" kalau kemungkinan manusia adalah satu-satunya mahluk intelek di alam semesta semakin mengerucut. (Baca Rare Earth: Why Complex Life is Uncommon in the Universe by Peter D. Ward sebagai buku pembanding trit ini, disitu dikatakan kalau manusia itu unik di alam semesta).
Kalaupun memang, proyek menemukan mahluk extrasolar itu masih dirasa sulit, setidaknya manusia punya harapan untuk migrasi ke luar angkasa, jika ... suatu saat .... ada event kataklismik yang membuat harapan hidup manusia dan mahluk hidup lainnya menyusut menjadi 0% ....(bilang aja ki-amat gitu gan, pake berbelit-belit ngemengnye !).
Masalahnyaaa~~
Kapan kita mulai bisa buat pesawat luar angkasa macem U.S.S Enterprise yang bisa membawa manusia ke planet-planet tersebut.
http://www.kaskus.co.id/thread/51e73c363c118e645c000001/how-to-find-habitable-planets-cara-menemukan-planet-layak-huni/ | digali.blogspot.com
