Ukuran Planet Laik Huni

Planet seperti apa yang bisa memiliki kehidupan? Pertanyaan inilah yang masih menjadi PR para astronom. Tidak mudah karena sampai saat ini, cuma ada satu planet yang bisa mendukung kehidupan. Bumi!Cuma itu contoh planet dengan kehidupan yang dimiliki astronom. Karena itulah pencarian planet yang bisa mendukung kehidupan selalu mengacu pada Bumi. Air berwujud cair menjadi faktor utama pendukung kehidupan. Itulah yang dicari.

Zona laik huni, tempat dimana planet bisa memiliki air dalam wujud cair. Kredit: Chester Harman / Planetary Habitability Laboratory at UPR Arecibo
Zona laik huni, tempat dimana planet bisa memiliki air dalam wujud cair. Kredit: Chester Harman / Planetary Habitability Laboratory at UPR Arecibo

Planet yang berpotensi memiliki air dalam wujud cair menjadi target, karena pada planet seperti inilah kedihupan diperkirakan bisa tumbuh dan berkembang. Pencarian pun dilakukan pada daerah laik huni bintang. Area dimana tempertarunya cukup hangat sehingga air yang ada di area tersebut bisa tetap dalam wujud cair di permukaan planet.

Tapi kondisi keseluruhan sebuah planet bisa dikatakan planet laik huni masih belum bisa diketahui dengan pasti.  Apakah hanya dengan keberadaan air berwujud cair maka sebuah planet pasti bisa mendukung tumbuh kembangnya kehidupan ataukah ada syarat lain yang harus dipenuhi.

Latar belakang untuk mengetahui syarat bagi sebuah planet laik huni juga dipicu oleh semakin banyaknya planet di bintang lain yang ditemukan. Saat ini tercatat sudah lebih dari 1000 exoplanet yang ditemukan dan jejak penemuan planet di area laik huni bintang juga semakin banyak. Tercatat ada 26 kandidat planet laik huni dengan 9 planet yang sudah dikonfirmasi keberadaannya. Di masa depan tentu akan semakin banyak kandidat planet laik huni yang ditemukan.

Pertanyaannya, pada planet manakah para ahli astrobiologi harus memfokuskan diri untuk meneliti planet yang benar-benar bisa menjadi tempat yang nyaman bagi evolusi kehidupan?

Yann Alibert dari Physikalisches Institut & Center for Space and Habitability, Universitaet Bern, Swiss, menyatakan kalau radius sebuah planet memiliki peran penting dalam mendukung kehidupan di planet laik huni. Untuk itu ia kemudian melakukan penelitian untuk menemukan kondisi yang pas untuk sebuah planet menjadi planet laik huni.  Dalam penelitian ini, Alibert mencari tahu radius maksimum bagi sebuah planet untuk memiliki permukaan air berwujud cair dan tidak memiliki lapisan es di lautannya.

Hasilnya? Analisa Alibert menunjukkan kalau exoplanet dengan lautan tidak akan bisa mendukung kehidupan jika ukurannya terlalu besar. Sehingga meskipun planet-planet besar memiliki air, kehidupan tidak akan dapat berevolusi di dalamnya.

Jadi apa yang menyebabkan sebuah planet tidak laik huni? Menurut Alibert, kondisi paling penting adalah keberadaan siklus karbon yang menjadi penyangga perubahan temperatur jika bintang induk mengalami perubahan temperatur jadi lebih panas atau dingin.

Di Bumi, siklus karbon melibatkan penangkapan karbon dioksida saat larut dalam lautan dan kemudian bereaksi dengan silikat di dasar laut sehingga memproduksi karbonat yang kemudian masuk ke inti Bumi. Temperatur yang tinggi di inti Bumi berfungsi untuk memecah karbonat dan melepas karbon dioksida melalui aktivitas vulkanik.

Proses inilah yang mengatur perubahan temperatur atmosferik. Jika temperatur turun, maka hanya sedikit karbon dioksida yang larut, menyisakan sebagian besar di atmosfer sehingga bisa menaikkan temperatur lagi, Dan jika temperatur naik, maka yang terjadi adalah sebaliknya. Siklus ini penting untuk mencegah terjadinya perubahan temperatur secara drastis yang bisa mengubah planet menjadi bola salju raksasa atau padang gurun raksasa yang gersang.

Dalam kasus penemuan planet-planet di daerah laik huni, mudah jika smeua planet diasumsikan yang memiliki lautan juga punya siklus karbon yang sama. Tapi sayangnya tidak demikian!  Menurut Alibert, ukuran planet memiliki peran penting dalam kelangsungan siklus karbon di sebuah planet. Planet yang besar akan memiliki gravitasi yang lebih besar yang ikut menentukan tekanan atmosfer dan tekanan di bawah laut. Jika tekanannya terlalu besar, es akan terbentuk di bawah laut dan mencegah air dalam wujud cair berinteraksi dengan silikat yang membentuk dasar laut. Jika ini terjadi, siklus karbon akan berhenti dan perubahan temperatur yang drastis pun terjadilah di planet tersebut. Akibatnya planet akan berada pada kondisi ekstrim.

Dalam perhitungan yang dilakukan Yann Alibert terhadap planet-planet serupa-Bumi, siklus karbon tidak akan bisa berlangsung jika ukuran planetnya lebih dari 2 kali ukuran Bumi. Ukuran dua kali radius Bumi menjadi ambang batas bagi sebuah planet serupa Bumi bisa memiliki siklus karbon. Meskipun dmeikian, tidak ada jaminan bahwa planet yang lebih kecil dari ukuran tersebut sudah pasti akan mendukung kehidupan. Ada komponen lain seperti massa, kerapatan dan senyawa penyusun planet yang harus diperhitungkan. Akan tetapi untuk planet yang lebih besar dari nilai ambang batas tersebut dipastikan tidak akan mampu memiliki siklus karbon sehingga dapat diklasifikasikan sebagai planet yang tidak laik huni.

Kriteria yang dibuat Alibert diharapkan bisa menjadi salah satu kriteria bagi para astronom saat mempelajari planet-planet yang berada di area laik huni.  Tapi, meskipun ada kriteria tersebut, pertanyaan lain pun timbul. Apakah siklus karbon merupakan  komponen krusial bagi sebuah planet untuk bisa disebut laik huni?

Menurut para ahli geologi, sebuah planet memiliki banyak cara untuk bisa menstabilkan temperaturnya tanpa siklus karbon. Contohnya, Europa, satelit Jupiter yang memiliki lautan dalam wujud cair yang dibungkus es. Temperatur air di satelit tersebut diatur oleh pemanasan pasang surut akibat gesekan yang terjadi pada satelit Jupiter tersebut dengan gravitasi planet induknya.

Jadi kalau Europa bisa mengatur temperatur di dalam dirinya, tentunya exoplanet serupa-Bumi pun bisa melakukannya.

Jadi meskipun pendekatan Alibert bisa membantu para astronom untuk memangkas panjangnya daftar planet laik huni yang harus diteliti, tapi pendekatan tersebut masih belum bisa dijadikan aturan umum untuk penentuan sebuah planet laik huni.

Tentunya para ahli astrobiologi akan menemukan alasan tepat untuk menggunakan ataupun tidak menggunakan pendekatan tersebut saat menentukan exoplanet laik huni yang akan dipelajari dan diteliti lebih jauh di masa depan!

Sumber: Arxiv

Ditulis oleh

Avivah Yamani

Avivah Yamani

Tukang cerita astronomi keliling a.k.a komunikator astronomi yang dulu pernah sibuk menguji kestabilan planet-planet di bintang lain. Sehari-hari menuangkan kisah alam semesta lewat tulisan dan audio sambil bermain game dan sesekali menulis makalah ilmiah terkait astronomi & komunikasi sains.

Avivah juga bekerja sebagai Project Director 365 Days Of Astronomy di Planetary Science Institute dan dipercaya IAU sebagai IAU OAO National Outreach Coordinator untuk Indonesia.