Matahari-Bumi, Bukan Satu-Satunya Pasangan Pendukung Kehidupan

Keingintahuan manusia akan apa yang ada di luar Bumi selalu mengarah pada pertanyaan adakah Bumi lain di luar sana? Mungkinkah ada Matahari lain yang membentuk Bumi yang mirip dengan Bumi kita? Topik inilah yang juga diangkat dalam serangkaian presentasi di XXVII General Assembly of the International Astronomical Union (IAU) di Brazil.

Seberapa jarangkah kehidupan di alam semesta ini? Inilah yang coba diangkat dan diteliti oleh para ahli dari berbagai bidang seperti biologi, geologi, fisika, astronomi maupun astrobiologi. Keberadaan kehidupan di Bumi menjadikan kita sebagai penghuninya mencoba mencari jawabannya. Mungkin salah satunya adalah uniknya hubungan Bumi – Matahari yang memberikan kesempatan bagi kehidupan untuk tumbuh dan berkembang. Lantas bagaimana dengan bintang lainnya? adakah hubungan serupa yang membawa pertumbuhan kehidupan?

Matahari yang kita lihat sehari-hari bak bola api raksasa yang seakan dapat menelan kita. Bola api yang menakutkan dengan berat 300000 kali berat Bumi. Ia memancarkan sejumlah besar energi dan melontarkan gumpalan plasma panas jutaan kilometer ke ruang angkasa. Radiasi yang sangat kuat dari sumber energi ini bisa sangat fatal bagi obyek lain yang ada di dekatnya. Tapi bagi Bumi, yang mengorbit pada jarak yang aman dari letupan-letupan yang bisa menghacurkan serta terhindar dari kondisi untuk bermandikan radiasi, Matahari justru menyediakan energi yang cukup untuk mempertahankan keberlangsungan kehidupan. Saat ini di usianya yang tak lagi muda yakni 4,5 milyar tahun, Matahari sudah jadi lebih tenang meninggalkan keliaran masa mudanya di belakang.

Edward Guinan, professor astronomi di Villanova University di USA bersama rekannya telah mempelajari bintang seperti Matahari yang berada pada siklus kehidupan awal dan akhir sebagai jendela asal mula kehidupan di Bumi sekaligus indikator kehidupan yang mungkin muncul di suatu tempat di alam semesta. Penelitian yang dilakukan Edward mengungkapkan Matahari pada usia mudanya berotasi 10 kali lebih cepat (sekitar 4 milyar tahun lalu) dibanding rotasinya saat ini. Semakin cepat bintang berotasi maka kerja dinamo magnetik di inti bintang akan semakin keras sehingga terbentuk medan magnet yang kuat. Akibatnya Matahari muda ini memancarkan sinar X dan radiasi ultra ungu beberapa ratus kali lebih kuat dibanding saat ini.

Tim lainnya yang dipimpin Jean-Mathias Grießmeier dari ASTRON, Belanda, meneliti tipe lainya dari medan magnetik yang mengelilingi planet. Mereka menemukan keberadaan medan magnetik planetari memainkan peran yang sangat penting dalam menentukan potensi kehidupan di planet lain. Medan magnetik planetari ini berfungsi untuk melindungi planet dari efek badai partikel saat bintang melontarkan massanya dari korona dan serangan terus menerus dari partikel angin bintang.

Menurut Grießmeier “Medan magnet planetari sangat penting karena mereka dapat melindungi planet dari kedatangan partikel bermuatan sehingga dapat menjaga atmosfer planet agar tidak ditiup. Selain itu medan magnetik juga berperan sebagai pelindungterhadap sinar X berenergi tinggi. Kurangnya medan magnetik intrinsik di Mars bisa jadi merupakan penyebab Mars tidak memiliki atmosfer saat ini.”

Guinan juga menambahkan “Matahari tampaknya bukan bintang paling sempurna untuk munculnya kehidupan. Meskipun memang sulit untuk ditentang mengingat kesuksesan Matahari dalam menopang kehidupan di Bumi”.

Hasil penelitian Guinan justru menunjukkan kalau bintang yang dapat menopang planet yang pas untuk kehidupan selama 10 milyar tahun adalah katai oranye yang lebih kecil dan lambat dengan masa hidup lebih panjang dari Matahari yakni 20-40 milyar tahun. Bintang yang dikenal juga dengan sebutan bintang K ini merupakang bintang stabil dengan zona habitasi tetap berada di area yang sama selama 10 milyar tahun. Bintang ini juga 10 kali lebih banyak dari Matahari dan memiliki potensi habitat untuk tumbuhnya kehidupan dalam jangka waktu yang lebih panjang.

Tak hanya itu, Guinan juga menemukan Bumi bukan satu-satunya model planet dimana kehidupan bisa tumbuh berkembang. Planet yang 2 – 3 kali lebih masif dari Bumi dengan gravitasi yang lebih besar dapat menahan atmosfer dengan lebih baik. Selain itu planet-planet tipe ini memiliki inti cairan besi yang lebih besar sehingga medan magnetiknya juga lebih kuat dalam melindungi planet dari serbuan sinar kosmik. Planet yang lebih besar juga lebih lambat untuk mendingin dan mengatur perlindungan magnetiknya.

Penelitian lain juga datang dari Manfred Cuntz dari University of Texas, di Arlington, USA. Bersama rekan-rekannya, ia meneliti kerusakan serta efek radiasi ultra ungu dari Bintang pada molekul DNA. Dari penelitian ini, mereka mempelajari efek pada potensi lain bentuk kehidupan ekstraterrestrial berbasis karbon di zona habitasi disekeliling bintang lain.

Menurut Cuntz, “Kerusakan signifikan yang terkait dengan sinar ultraungu terjadi dari UV-C yang dihasilkan dalam jumlah besar di fotosfer bintang F yang lebih panas dan di kromosfer bintang oranye dingin tipe-K dan juga di bintang merah tipe-M.”

Matahari sendiri merupakan bintang menengah yang ada di kelas G dan berwarna kuning. Bisa jadi lingkungan sinar ultraungu dan sinar kosmik di sekeliling bintanglah yang menentukan tipe kehidupan seperti apa yang bisa muncul di sekelilingnya.

Rocco Mancinelli, astrobiologis dengan SETI-nya di USA, menyatakan saat kehidupan terbentuk di Bumi 3,5 milyar tahun lalu, ia harus bisa menahan serangan radiasi ultraungu dari Matahari selama 1 milyar tahun sebelum oksigen dilepaskan oleh kehidupan yang terbentuk dan membentuk lapisan pelindung ozon. Mancinelli juga mempelajari DNA untuk dapat menyelidiki strategi perlindungan terhadap sinar ultraungu yang berevolusi di masa awal terbentuknya kehidupan dan tetap berlangsung sampai saat ini.

Seandainya ada kehidupan di sistem planet lain, kehidupan itu juga harus berjuang terhadap radiasi dari bintang induknya. Ini dilakukan untuk memperbaiki sekaligus melindungi organisme dari kerusakan yang dapat ditimbulkan sinar ultraungu.

Radiasi ultraungu menurut Mancinelli merupakan mekanisme selesi dimana ketiga domain kehidupan yang ada saat ini memiliki strateg perlindungan yang sama terhadap sinar ultraungu, yakni perbaikan mekanisme DNA, perlindungan di air dan di bebatuan. Dan semua ini masih meninggalkan jejaknya sampai saat ini tidak tersapu di masa awal Bumi.

Sampai saat ini para peneliti memang belum mengetahui apakah kehdupan itu memang ada dimana-mana dan mudah ditemukan, namun Guinan menyimpulkan, “Periode kemampuan diamnya kehidupan di Bumi sudah hampir berakhir – dalam skala waktu kosmologi. Dalam setengah milyar sampai satu milyar tahun lagi, Matahari akan semakin cerlang dan makin menghangatkan Bumi. Pada kondisi ini air akan sulit untuk berada pada kondisi cair, sehingga Bumi pun akan mengalami efek “runaway greenhouse” kurang dari 2 milyar tahun.”.

Sumber : IAU