Pencarian kehidupan di luar bumi sudah pasti salah satu usaha ilmiah yang paling mendalam pada zaman kita. Sekiranya kehidupan biologi luar bumi dijumpai di dunia lain berhampiran bintang lain, kita akhirnya akan mengetahui bahawa kehidupan di luar sistem suria kita adalah mungkin. Menjumpai jejak biologi luar bumi di dunia yang jauh sangat sukar. Tetapi ahli astronomi sedang mengembangkan teknik baru yang akan digunakan oleh teleskop berkuasa generasi akan datang untuk mengukur jirim secara tepat di atmosfera eksoplanet. Harapannya, tentu saja, adalah untuk mencari bukti kehidupan luar bumi.
Pencarian exoplanet telah mendapat banyak perhatian baru-baru ini, sebahagiannya berkat penemuan tujuh dunia asing kecil yang mengorbit bintang kecil, TRAPPIST-1 kerdil merah. Tiga dari planet ini mengorbit di zon bintang yang berpotensi dihuni. Maksudnya, di kawasan yang berdekatan dengan bintang di mana ia tidak akan terlalu panas dan tidak terlalu sejuk sehingga air tidak wujud dalam bentuk cair.
Di mana sahaja di Bumi, di mana ada air cair, ada kehidupan, jadi jika sekurang-kurangnya salah satu dunia TRAPPIST-1 yang berpotensi dihuni memiliki air, mungkin ada kehidupan di atasnya.
Tetapi potensi hidup TRAPPIST-1 tetap menjadi spekulasi murni. Walaupun sistem bintang yang luar biasa ini terletak di halaman belakang galaksi kita, kita tidak tahu sama ada air ada di atmosfer dunia ini. Kita tidak tahu sama ada mereka mempunyai suasana. Yang kita tahu ialah berapa lama eksoplanet berada di orbit dan berapa dimensi fizikalnya.
"Penemuan biosignature pertama di dunia lain mungkin merupakan salah satu penemuan saintifik yang paling penting dalam kehidupan kita," kata Garrett Rouen, ahli astronomi di California Institute of Technology. "Ini akan menjadi langkah utama untuk menjawab salah satu persoalan terbesar kemanusiaan: apakah kita sendiri?"
Rouen bekerja di Makmal Teknologi Caltech Exoplanetary, ET Lab, yang sedang mengembangkan strategi baru untuk mencari biosignature eksoplanet seperti molekul oksigen dan metana. Biasanya, molekul seperti ini bertindak balas secara aktif dengan bahan kimia lain, cepat hancur di atmosfer planet. Oleh itu, jika ahli astronomi menemui "cap jari" spektroskopi metana di atmosfer eksoplanet, ini mungkin bermaksud bahawa proses biologi makhluk asing bertanggungjawab untuk penghasilannya.
Malangnya, kita tidak boleh mengambil teleskop paling berkuasa di dunia dan menunjuknya ke TRAPPIS-1 untuk melihat apakah atmosfer planet-planet ini mengandungi metana.
Video promosi:
"Untuk mengesan molekul di atmosfera eksoplanet, ahli astronomi perlu dapat menganalisis cahaya planet tanpa dibutakan sepenuhnya oleh cahaya bintang yang berdekatan," kata Rouen.
Nasib baik, bintang kerdil merah (atau kerdil M) seperti TRAPPIST-1 sejuk dan pingsan, jadi masalahnya akan menjadi kurang teruk. Dan kerana bintang-bintang ini adalah jenis bintang yang paling biasa di galaksi kita, para saintis sangat memperhatikan kerdil merah dalam mencari penemuan mereka.
Ahli astronomi menggunakan instrumen yang dikenali sebagai coronagraph untuk mengasingkan cahaya bintang yang dipantulkan dari eksoplanet. Sebaik sahaja coronagraph mengambil cahaya redup eksoplanet, spektrometer resolusi rendah menganalisis cap jari kimia dunia itu. Malangnya, teknologi ini terhad untuk mempelajari hanya eksoplanet terbesar yang mengorbit jauh dari bintang mereka.
Teknik baru ET Lab menggunakan coronagraph, gentian optik, dan spektrometer resolusi tinggi yang bekerjasama untuk menonjolkan cahaya bintang dan menangkap kesan kimia terperinci di mana-mana dunia di orbitnya. Teknik ini dikenali sebagai coronography dispersi tinggi (HDC) dan berpotensi merevolusikan pemahaman kita mengenai kepelbagaian atmosfera eksoplanet. Karya mengenai topik ini diterbitkan dalam The Astronomy Journal.
"Apa yang membuat HDC begitu kuat adalah ia dapat mengungkapkan tanda spektrum planet bahkan ketika dikuburkan dalam cahaya terang bintang," kata Rouen. "Ini membolehkan molekul dikesan di atmosfer planet yang sangat sukar untuk dilihat."
"Caranya adalah dengan memisahkan cahaya menjadi beberapa isyarat dan mencipta apa yang disebut oleh para astronom sebagai spektrum resolusi tinggi yang membantu membezakan tanda tangan planet ini dari cahaya bintang yang lain."
Yang anda perlukan sekarang ialah teleskop yang kuat untuk menghubungkan sistem.
Pada akhir tahun 2020-an, Teleskop Tiga Puluh Meter akan menjadi teleskop optik darat terbesar di dunia, dan apabila digunakan bersama dengan HDC, para astronom akan dapat menjelajahi atmosfera dunia yang berpotensi dapat dihuni yang mengorbit kerdil merah.
"Mencari oksigen dan metana di atmosfer planet terestrial yang mengorbit M-kerdil seperti Proxima Centauri b oleh Teleskop Thirty Meter akan sangat menggembirakan," kata Rouen. "Kita masih banyak yang harus belajar tentang kemungkinan kebiasaan planet ini, tetapi mungkin planet ini serupa dengan Bumi."
Dianggarkan terdapat 58 bilion kerdil merah di galaksi kita, dan kebanyakannya diketahui memiliki planet, jadi ketika Teleskop Tiga Puluh Meter beroperasi, para astronom akan dapat menemukan banyak yang sebelumnya tidak dapat diakses.
Pada tahun 2016, ahli astronomi menemui sebuah eksoplanet berukuran Bumi yang mengorbit M-kerdil terdekat dengan Bumi, Proxima Centauri. Proxima b juga mengorbit di zon bintangnya yang berpotensi dihuni, menjadikannya sasaran utama untuk mencari kehidupan makhluk asing. Hanya tinggal empat tahun cahaya, Proxima b secara harfiah menggoda kami dengan kesempatan untuk mengunjunginya suatu masa nanti.
ILYA KHEL
