Sinyal dari Planet Hycean: Jejak Potensi Kehidupan di Planet Asing

Di sebuah planet yang didominasi lautan, para astronom mendeteksi senyawa kimia yang bisa menjadi tanda proses biologi di planet asing.

Hasil pengamatan Teleskop Webb mengindikasikan keberadaan senyawa kimia dimetil sulfida (DMS) dan dimetil disulfida (DMDS) di planet asing. Molekul dimetil sulfida atau metiltiometana ((CH₃)₂S) serta dimetil disulfida ((CH₃)₂S₂) merupakan senyawa organik yang dihasilkan oleh fitoplankton dan bakteri yang berada di lautan. Jika senyawa DMS dan DMDS ini ada di K2-18b maka bisa jadi ada potensi kehidupan di planet ini.

Bagaimana jika planet itu punya laut penuh mikroba asing?

Temuan ini tidak serta merta membuktikan ada kehidupan di planet tersebut. Tapi, penemuan molekul kimia tersebut menjadi petunjuk penting kalau planet tersebut punya potensi untuk mendukung kehidupan. 

Kandidat Planet Laik Huni 

Planet K2-18b. Inilah exoplanet yang jadi target penelitian para astronom di University of Cambridge yang dipimpin oleh Professor Nikku Madhusudhan. Planet ini memang sudah menarik perhatian sejak pertama kali ditemukan pada tahun 2015 oleh Wahana Kepler.

Planet K2-18b diketahui mengorbit bintang katai merah di rasi Leo yang jaraknya 124 tahun cahaya. 

Dari sisi ukuran, planet K2-18b yang ukurannya 2,7 kali lebih besar dan 8,9 kali lebih masif dari Bumi, berada di antara planet Bumi-super dan Neptunus-mini. Akan tetapi, dari hasil pengamatan, planet ini cenderung memiliki klasifikasi sebagai planet Neptunus-mini, dengan atmosfer hidrogen tebal yang melingkupi lautan air di bawahnya.

Yup! Planet Neptunus mini K2-18b ini diduga kuat merupakan planet hycean, sebuah planet lautan dengan atmosfer hidrogen tebal. Ini karena planet K2-18b memang bisa mempertahankan air dalam wujud cair, mengingat lokasinya pada zona laik huni bintang induknya.  

Planet K2-18b berada pada jarak 0,14 SA dari bintang induknya. Jarak ini bahkan lebih dekat dari jarak Merkurius ke Matahari. Akan tetapi, planet K2-18b mengitari bintang katai merah yang ukuran dan massanya lebih kecil dari bintang serupa Matahari, dan lebih dingin. Bintang katai merah yang jadi pusat sistem K2-18 ini massanya hanya 0,35 massa Matahari sedangkan temperaturnya hanya 3457 K. Temperatur yang lebih rendah membuat lokasi zona laik huni bintang juga jadi lebih dekat dengan bintang, dari ~0,12 – 0,25 AU atau lebih dekat dari jarak Merkurius ke Bumi.

Tak heran kan kalau para astronom ingin mengetahui apa yang terjadi di planet K2-18b tersebut. 

Berburu Bukti Kehidupan di Planet Asing

Bukti pertama keberadaan air ditemukan oleh Teleskop Hubble yang menemukan uap air di atmosfer planet pada tahun 2019. Dengan temperatur planet yang hangat antara 200K – 320K atau antara -73º C – 47º C.  Artinya planet ini cukup hangat untuk tetap mempertahankan air dalam wujud cair. 

Pengamatan teleskop Webb pada tahun 2023 berhasil mendeteksi keberadaan karbon dan metana di atmosfer exoplanet untuk pertama kalinya. Keberadaan karbon dan metana ini memperkuat prediksi kalau planet K2-18b merupakan planet hycean; planet lautan yang dilingkupi atmosfer tebal gas hidrogen. Selain itu, para astronom juga menemukan sinyal lemah DMS. memperkuat dugaan kalau planet K2-18b bisa menopang kehidupan. 

Tapi, penelitian lanjutan sangat diperlukan mengingat sinyal DMS masih sangat lemah. Untuk memastikan senyawa kimia yang diamati Teleskop Webb, para astronom menganalisis cahaya dari bintang induk yang melewati atmosfer planet K2-18b saat transit. Penyerapan sebagian cahaya bintang saat melewati atmosfer planet meninggalkan jejak dalam spektrum bintang sehingga para astronom bisa menentukan gas penyusun atmosfer exoplanet.

Pengamatan masih dilakukan teleskop Webb, tapi dengan instrumen berbeda. Kalau pengamatan sebelumnya menggunakan instrumen NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) dan NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) yang bekerja pada panjang gelombang 0,8-5 mikron, maka pengamatan terbaru dilakukan dengan MIRI (Mid-Infrared Instrument) pada rentang panjang gelombang 6-12 mikron.

Hasilnya, para astronom menemukan keberadaan DMS dan DMDS di atmosfer planet K2-18b. Konsentrasinya juga berhasil diketahui dan ternyata berbeda dari yang ada di Bumi. Di planet K2-18b, konsentrasi senyawa kimia organik ini ribuan kali lebih kuat. 

Di Bumi, DMS dan DMDS merupakan molekul organik yang terbentuk dari fitoplankton di laut. Itu artinya kedua molekul ini mengindikasikan proses biologi di planet. Singkatnya, kedua molekul bisa jadi indikasi keberadaan kehidupan di K2-18b. Dan kehidupan itu bisa jadi dalam bentuk paling sederhana.  Akan tetapi, bisa juga kedua molekul ini justru bukan terbentuk dari proses biologi melainkan lewat reaksi kimia yang terjadi di K2-18b akibat kondisi yang berbeda dari Bumi. 

Bukti keberadaan DMS dan DMDS yang merupakan senyawa sulful organik ini selaras dengan prediksi teori bahwa planet hycean memiliki kadar gas berbasis sulfur yang tinggi.  Dan para astronom berhasil mengamati keberadaannya. Mengonfirmasi dugaan exoplanet K2-18b sebagai planet hycean. 

Ada Kehidupan?

Penemuan DMS dan DMDS tentu membawa kita satu langkah lebih maju terkait planet laik huni. K2-18b sebagai planet Hycean dengan lautan yang diisi oleh kehidupan merupakan skenario paling sesuai dengan data yang ada. 

Tapi, tentu saja kita belum bisa memastikannya. 

Ada kemungkinan lain. Bagaimana jika molekul kimia organik tersebut bukan terbentuk oleh proses biologi? Artinya, penemuan molekul DMS dan DMDS ini bukan bukti bahwa planet tersebut memang laik huni. 

Selain itu, semburan berkala dari bintang katai merah di pusat sistem juga merupakan faktor yang bisa melenyapkan kehidupan yang bertumbuh di planet tersebut. Selain itu, planet K2-18b juga terkunci gravitasi dengan bintang induknya. Satu sisi planet selalu terpanggang dan sisi lainnya justru dingin membeku. Bagaimana kehidupan berevolusi di planet Hycean K2-18b tentu jadi misteri menarik untuk dicari jawabannya. 

Untuk itu, perlu lebih banyak data untuk memahami apa yang terjadi di exoplanet K2-18b sebelum kita sampai pada kesimpulan akhir. 

Perjalanan masih panjang untuk memahami planet K20-18b. Pengamatan masih harus dilakukan untuk memperoleh lebih banyak data, sehingga para astronom bisa melakukan uji coba dalam hal ini simulasi komputasi. Karena seperti itulah cara kerja sains.