Selama beribu-ribu tahun, umat manusia ingin tahu tentang bintang-bintang di langit malam kita. Planet, bintang … mungkin walaupun dengan kehidupan yang cerdas ada di sekeliling kita. Dan hanya dalam 25 tahun terakhir kita mendapat peluang untuk mengetahui dengan pasti jawapan untuk persoalan ini, ketika kita melihat dengan mata kita sendiri dunia pertama di luar sistem suria kita. Ketika teleskop berkembang, kepintaran manusia memberi kita kaedah baru untuk mempelajari Alam Semesta - di antaranya yang paling terkenal adalah pemerhatian gerak bintang yang samar, dan kemudian kaedah transit planet. Bilangan eksoplanet yang ditemui semakin meningkat.
Planet pertama nampaknya paling mudah dicari - gergasi besar terlalu dekat dengan bintang induknya. Mereka diikuti oleh bintang yang kurang besar dan lebih jauh. Sehingga kini, teleskop Kepler telah menemui ribuan dunia yang padat, di antaranya 21 serupa dengan Bumi dan dapat dihuni.
Idea bahawa Bumi jarang dan unik - planet yang padat dengan bahan-bahan kehidupan, yang terletak di jarak yang tepat dari matahari untuk membolehkan air cair - dengan cepat kehilangan sokongan selama dua dekad yang lalu. Kemuncak proses ini berlaku baru-baru ini, pada 24 Ogos 2016, ketika para saintis di Observatorium Selatan Eropah mengumumkan penemuan planet padat dengan jisim 1.3 Bumi, yang mengorbit bintang terdekat kita: Alpha Centauri. Dunia ini berputar di sekitar bintang induk dalam 11 hari, tetapi bintang itu sendiri hanya mempunyai 12% jisim Matahari dan hanya bersinar 0,17% dari cahaya matahari. Ya, kerdil merah dan planet berbatu telah bersatu dan mungkin menjadikan dunia ini berpotensi untuk dihuni. Tetapi yang paling menggembirakan bukanlah bahawa sebilangan besar bintang mungkin mempunyai planet daratan berdekatan, tetapi ituhampir semua orang memilikinya. Mungkin.
Hanya dari parameter orbit yang kami ukur, dan undang-undang fizik yang diketahui, kami telah mengekstrak sejumlah besar pengetahuan. Planet ini hampir pasti terkunci secara pasang pada bintangnya, iaitu, ia selalu menghadap bintang dengan satu hemisfera, seperti Bulan, yang tidak pernah berpaling ke Bumi dengan "sisi gelap". Bintang itu sendiri aktif dan sering memancarkan suar. Untuk sisi planet yang menghadap matahari, ini bermaksud bencana, tetapi bukan untuk sisi gelap. Dan "musim" ditentukan oleh elips orbit, bukan kecondongan paksi. Tetapi ini adalah sedikit maklumat yang berjaya kita dapatkan, dan jika kita ingin mempelajari lebih lanjut mengenai planet ini, kita harus meningkatkan teknologi kita.
Sebagai contoh, kita perlu mengetahui sama ada terdapat oksigen di atmosfer planet. Atau wap air. Atau tandatangan kaya karbon seperti metana dan karbon dioksida. Bagaimana dengan awan? Adakah mereka nipis atau tebal atau tidak sama sekali? Dari apa itu dibuat? Adakah mereka gelap atau adakah mereka memantulkan cahaya? Mungkinkah atmosfer memindahkan haba ke sisi gelap planet ini, atau adakah sisi malam selamanya beku?
Sekiranya kita dapat meningkatkan resolusi kita dan melakukan spektroskopi di planet pengimejan langsung, soalan-soalan ini dapat dijawab tanpa pernah meninggalkan planet kita sendiri. Ini memerlukan teleskop darat atau rangkaian teleskop yang sangat besar. Teleskop 30 meter yang sedang dalam pembinaan adalah langkah besar ke arah ini, tetapi untuk mencapai planet berhampiran kerdil merah memerlukan lebih banyak lagi: teleskop besar dengan diameter 100 atau bahkan 200 meter diperlukan.
Komposisi permukaan planet adalah perkara lain. Sekiranya awan telus dan orbitnya berbentuk elips, semestinya terdapat perbezaan "bermusim" antara musim panas (ketika dunia paling dekat dengan bintang) dan musim sejuk (ketika terjauh) selama 11 hari Proxima tahun b. Oleh kerana dunia terkunci dan tidak berputar (seperti planet terestrial yang paling berpotensi dapat dihuni berhampiran kerdil merah), akan ada tiga zon iklim: terik dan goreng di sepanjang hemisfera yang menghadap bintang; beku, sejuk di sepanjang hemisfera luar dan zon sederhana di tengah. Planet ini mungkin mempunyai benua dan lautan, serta lapisan ais gergasi di sisi malam. Atau mungkin berlaku pemindahan haba dari planet atmosfera dan daya kilas yang berkesan, maka seluruh planet akan mempunyai suhu yang sama. Contoh perkembangan peristiwa seperti itu ialah Venus.
Video promosi:
Sekiranya kita dapat membuat pemerhatian langsung terhadap cahaya yang dipancarkan oleh planet ini - baik yang dapat dilihat maupun yang inframerah - pada masa yang berlainan di orbit bintang, kita dapat memperoleh jawapan untuk semua pertanyaan di atas. Dalam hal ini kita akan dibantu oleh teleskop gergasi dengan kekuatan pengumpulan cahaya yang tinggi dan kemampuan untuk dipasang pada cahaya bintang, lebih baik dari angkasa. Teleskop ruang angkasa LUVOIR yang dicadangkan dengan payung yang menyertainya dapat menangani ini. Menurut rencana, itu adalah teleskop 12 meter (25 kali lebih cepat daripada teleskop Hubble), dilengkapi dengan coronagraph. Sedikit lebih jauh dari itu payung akan terbang, menyekat cahaya bintang dan membiarkan cahaya planet ini. Walaupun LUVOIR tidak akan siap hingga tahun 2030-an, payung dapat dibangun dalam lima tahun ke depan, yang memungkinkan kita untuk memvisualisasikan Proxima b menggunakan kaedah yang sudah kita miliki.
Apakah jenis sinaran yang dipancarkan planet ini? Sebagai tambahan kepada isyarat dari sinaran suria yang dipantulkan, sinar kosmik, dan haba inframerah planet ini, mungkinkah ada yang lain? Contohnya, isyarat buatan di radio atau panjang gelombang elektromagnetik lain? Sekiranya isyarat ini dihantar oleh kehidupan yang cerdas, inilah masanya untuk pergi dan mencarinya. Ini adalah tugas SETI, yang sudah sangat berminat dengan planet ini. Kita juga perlu memikirkannya dengan serius, kerana selama 20 tahun terakhir penyiaran radio kita ke angkasa telah menurun, tetapi isyarat elektromagnetik tetap ada. Ada kemungkinan bahawa adanya isyarat buatan akan mendorong kita untuk mencari pencahayaan buatan di sisi malam planet ini.
Kerana impian kita yang paling dihargai adalah mencari tanda-tanda kehidupan, lebih baik cerdas. Biosignature boleh dalam pelbagai bentuk: wap nitrogen, oksigen dan air di atmosfera; bukti geotransformasi atau pencahayaan buatan di sisi malam planet ini. Semua ini dapat dilihat dari angkasa. Walaupun kita dapat menyiasat tanda tangan ini secara tidak langsung melalui isyarat atmosfera, permukaan dan terpancar, cara terbaik untuk mengkaji planet ini adalah melakukan perjalanan ke sana sendiri. 4.24 tahun cahaya mungkin tidak begitu jauh, tetapi kapal angkasa Voyager 1, yang bergerak dengan kelajuan 0,006% cahaya, akan mencapai Proxima b dalam ribuan tahun.
Tetapi kaedah lain, menggunakan teknologi moden, memungkinkan kita untuk sampai ke sana lebih cepat. Projek Breakthrough Starshot mencadangkan penggunaan laser berasaskan ruang untuk mempercepat kapal angkasa yang dilengkapi dengan layar. Mereka dapat mempercepatnya hingga 20% kecepatan cahaya, dan seluruh perjalanan akan memakan waktu sekitar 21 tahun. Sumber bahan bakar baru, misalnya, mengandungi antimateri, seperti dalam cerita fiksyen ilmiah, dapat menjadi kenyataan suatu hari nanti. Sekiranya anda mempercepat sepanjang perjalanan dengan pecutan berterusan, anda dapat mencapai bintang dalam 12 tahun.
Dengan kata lain, dengan mempertimbangkan kemajuan teknologi yang diramalkan dan jika kita tidak melanggar undang-undang fizik, kita dapat mengirim kapal angkasa tanpa pemandu ke planet mirip Bumi terdekat dalam tiga puluh atau empat puluh tahun ke depan, dan mungkin robot atau manusia. Sudah waktunya untuk pergi, dan jika penemuan ini tidak membuat kita mencari Bumi yang kedua, maka tidak akan ada.
ILYA KHEL
