Bumi Baru

"Sepanjang sejarah, hanya ada satu bumi di alam semesta ini. Namun tidak lama lagi, mungkin bakal ada bumi yang lain, dan yang lain, dan yang lain."

Oleh Timothy Ferris
Foto oleh Malcolm Denemark, Florida Today

Manusia perlu waktu ribuan tahun untuk menjelajahi planet kita ini dan ratusan tahun untuk memahami planet-planet tetangga Bumi. Namun di masa sekarang, berbagai dunia baru ditemukan setiap pekan. Sampai saat ini saja, para astronom sudah menemukan lebih dari 370 “eksoplanet,” yaitu dunia yang mengitari bintang di tata surya yang bukan tata surya kita. Banyak di antara planet itu begitu tidak biasa, seakan menegaskan ucapan terkenal ahli biologi JBS Haldane bahwa “alam semesta bukan hanya lebih luar biasa dari yang kita yakini, tetapi lebih luar biasa dari yang dapat kita bayangkan.” Dalam jarak 260 tahun cahaya dari Bumi misalnya, ada “Saturnus panas” yang mirip Ikarus si pemuda nekat yang terbang tinggi mendekati Matahari dengan sayap buatannya dalam legenda Yunani. Si Saturnus panas mengitari bintang induknya dengan begitu cepat sehingga setahun di sana hanya berlangsung kurang dari tiga hari. Pada jarak 150 tahun cahaya, ada "Jupiter panas" nan membara mengelilingi bintang yang lain. Atmosfer luar si Jupiter menyembur membentuk ekor-komet raksasa. Sementara itu, tiga planet gelap ditemukan mengorbit sebuah pulsar—sisa bintang kolosal yang menyusut hingga menjadi inti atom sebesar kota (Bandung? Diameter 10 km) yang beputar pada sumbunya, juga tak terkira jumlah planet yang tersedot ke dalam mataharinya atau terlempar ke luar tata suryanya menjadi “si kelana” yang mengembara dalam kegelapan abadi.
Di tengah eksotika semacam itu, para ilmuwan berhasrat menemukan tanda yang dikenal: planet yang mirip Bumi, planet yang mengorbit bintangnya pada jarak yang tepat—sehingga tidak terlalu panas, tidak terlalu dingin—untuk menopang kehidupan seperti yang kita kenal. Sejauh ini, belum ditemukan planet yang mirip Bumi kita, mungkin karena bentuk bumi-bumi itu tidak mencolok. Melihat planet sekecil dan seredup planet kita di tengah kilauan cahaya bintangnya itu ibarat mencoba melihat seekor kunang-kunang di tengah pesta kembang api; mencoba mendeteksi pengaruh gravitasi planet seperti itu terhadap bintangnya tak ubahnya seperti mendengarkan suara jangkrik pada saat badai puting beliung. Namun, dengan memanfaatkan teknologi hingga ke batas maksimalnya, para astronom dengan cepat tengah menuju hari di mana kita dapat menemukan Bumi yan lain dan menelisik tanda-tanda kehidupan di sana.

Hanya ada 11 eksoplanet yang sudah dipotret, semuanya besar dan terang serta cukup jauh dari bintangnya masing-masing. Sebagian besar eksoplanet lainnya terdeteksi melalui teknik spektroskopi Doppler yang menganalisis cahaya bintang untuk mencari bukti bahwa bintang itu sedikit ditarik maju-mundur oleh tarikan gravitasi planetnya. Dalam beberapa tahun terakhir, para astronom telah menyempurnakan tingkat presisi dari teknik Doppler hingga kini mereka mampu menceritakan apabila suatu bintang melenceng dari lintasan seharusnya dengan kecepatan satu meter per detik—kurang lebih sama dengan kecepatan jalan manusia. Hal itu cukup untuk mendeteksi planet raksasa dalam orbit besar atau planet kecil jika benda antariksa itu sangat dekat dengan bintangnya. Namun, penyempurnaan teknik doppler itu tidaklah cukup untuk planet seperti Bumi dengan jarak yang juga seperti Bumi-Matahari, 150 juta kilometer dari bintangnya. Matahari ditarik keluar dari posisinya oleh Bumi hanya secepat sepersepuluh kali kecepatan orang berjalan kaki, atau kurang lebih sama dengan kecepatan bayi merangkak; para astronom belum mampu mengukur sinyal sekecil itu dari cahaya bintang nun jauh.

Pendekatan lain yang digunakan adalah dengan mengamati sebuah bintang untuk melihat penurunan kecil dan berkala pada kecerahannya. Penurunan itu biasa terjadi apabila planet yang mengelilingi bintang berada di depan dan menghalangi sebagian cahaya bintang tersebut. Diperkirakan, paling banyak 10 persen sistem tata surya memiliki posisi yang membuat gerhana-gerhana mini seperti itu—disebut transit--terlihat dari Bumi. Ini berarti bahwa astronom mungkin harus mengamati banyak bintang dengan sabar untuk menemukan segelintir peristiwa transit. Satelit COROT Prancis yang kini menjalani tahun ketiga dan terakhir dari misi utamanya telah menemukan tujuh eksoplanet yang melakukan transit, salah satunya hanya 70 persen lebih besar daripada Bumi.

Satelit Kepler milik AS merupakan penerus COROT yang lebih ambisius. Diluncurkan dari Cape Canaveral Maret silam, Kepler pada dasarnya adalah sebuah kamera digital besar dengan bukaan (aperture) 0,95 meter dan detektor 95 megapiksel. Satelit itu mengambil foto medan-lebar (wide-field) setiap 30 menit, menangkap cahaya dari 100.000 bintang lebih di sepetak langit antara dua bintang yang benderang Deneb dan Vega. Beberapa komputer di Bumi memantau kecerahan semua bintang itu terus-menerus, memberi tahu manusia jika komputer mendeteksi adanya sedikit peredupan yang mungkin menandai terjadinya transit planet.
Karena peredupan ini dapat terjadi akibat fenomena lain, seperti denyutan cahaya bintang variabel (bintang yang kecerahan cahayanya berubah-ubah) atau akibat adanya bintik-matahari nan besar yang bergerak di permukaan bintang, para ilmuwan Kepler baru mengumumkan kehadiran sebuah planet setelah mereka melihat sekurangnya terjadi tiga kali transit—penantian yang mungkin hanya berlangsung beberapa hari atau minggu bagi planet yang mengorbit cepat di dekat bintangnya, tetapi bertahun-tahun untuk eksoplanet yang mirip bumi. Dengan memadukan hasil Kepler dan pengamatan Doppler, para astronom dapat menghitung diameter dan massa planet yang transit itu. Jika mereka berhasil menemukan planet berbatu seukuran Bumi yang mengorbit di zona layak huni—tidak terlalu dekat bintang sehingga semua airnya menguap, atau terlalu jauh sehingga airnya beku—berarti mereka menemukan tempat yang dianggap para ahli biologi cocok untuk kehidupan.

Tempat berburu planet yang paling baik adalah bintang katai yang lebih kecil daripada Matahari. Bintang seperti itu banyak jumlahnya (tujuh dari 10 bintang terdekat ke bumi adalah bintang katai kelas M), hidupnya panjang dan stabil, memancarkan cahaya yang konstan ke planet yang menampung kehidupan di zona layak huninya, jika ada. Yang terpenting bagi kaum pemburu planet, semakin redup bintang itu, semakin dekat zona layak huninya—bintang katai redup mirip api unggun kecil yang harus didekati pekemah yang ingin mendapat kehangatan—sehingga pengamatan terhadap peristiwa transit dapat dituntaskan lebih cepat. Planet yang sangat dekat bintang juga menyebabkan tarikan gravitasi yang lebih kuat pada bintangnya, membuat kehadirannya lebih mudah dipastikan dengan metode Doppler. Dan memang, planet paling menjanjikan yang ditemukan sejauh ini—“bumi super” Gliese 581 d, massanya tujuh kali Bumi—mengorbit di zona layak huni sebuah bintang katai merah yang massanya hanya sepertiga Matahari.

Jika ditemukan planet seperti Bumi dalam zona layak huni bintang lain, teleskop angkasa khusus yang dirancang untuk mencari tanda kehidupan di sana mungkin kelak dapat memperoleh spektrum cahaya dari tiap planet itu dan menelaahnya untuk mencari tanda-tanda kehidupan yang mungkin ada seperti metana, ozon, dan oksigen di atmosfer, atau mencari efek “tepi merah” yang terjadi ketika tanaman berklorofil memantulkan cahaya merah saat berfotosintesis. Pendeteksian dan analisis cahaya planet itu sendiri secara langsung, yang kecerahannya mungkin sepermiliar bintangnya, sangatlah sulit dilakukan. Namun, saat planet melakukan transit, cahaya bintang yang melewati atmosfernya dapat memberi petunjuk tentang komposisi planet itu yang mungkin dapat dideteksi teleskop.

Di saat menghadapi tantangan besar teknologi dalam soal analisis kimia dari planet yang bahkan tak dapat dilihat, para ilmuwan yang mencari kehidupan ekstraterestrial harus mengingat bahwa mungkin saja bentuk kehidupan itu sangat berbeda dari yang ada di bumi. Ketiadaan tepi merah, misalnya, tidak berarti bahwa suatu eksoplanet yang terestrial (terdiri dari atau memiliki daratan) tak punya kehidupan: kehidupan berkembang di Bumi selama miliaran tahun sebelum tumbuhan darat muncul dan memenuhi daratan. Evolusi biologis sangat tak terduga, sehingga sekalipun kehidupan ada di planet yang sama persis dengan Bumi pada saat bersamaan, kehidupan di sana sekarang ini hampir dapat dipastikan sangat berbeda dengan yang ada di daratan Bumi.
Hal itu seperti yang pernah dinyatakan ahli biologi Jacques Monod, kehidupan berkembang bukan hanya karena kebutuhan—proses hukum alam yang universal—tetapi juga karena kebetulan, akibat berbagai macam kejadian yang tak terduga. Kebetulan telah terjadi beberapa kali dalam sejarah planet kita, dan muncul secara dramatis dalam berbagai kepunahan massal yang menyapu jutaan spesies sehingga menciptakan ruang evolusi bagi bentuk kehidupan baru. Beberapa musibah tersebut tampaknya disebabkan oleh komet atau asteroid yang menabrak Bumi—yang terbaru adalah tabrakan pada 65 juta tahun lalu yang memunahkan dinosaurus dan membuka kesempatan bagi leluhur jauh manusia. Karena itu, para ilmuwan bukan hanya mencari eksoplanet yang mirip dengan Bumi modern, tetapi juga planet yang mirip Bumi di masa lalu atau mungkin pernah seperti Bumi di masa lalu. “Bumi modern mungkin model terburuk yang dapat digunakan untuk mencari kehidupan di luar angkasa,” kata Caleb Scharf, kepala Astrobiology Center Columbia University.

Tidaklah mudah bagi penjelajah terdahulu untuk mengeksplorasi dasar samudra, memetakan sisi belakang Bulan, atau menemukan bukti adanya lautan di bawah permukaan beku bulan-bulan Jupiter, dan pasti tak akan mudah menemukan kehidupan pada planet di tata surya lain. Namun, kini kita punya landasan untuk meyakini bahwa miliaran planet seperti itu pasti ada dan planet itu bukan hanya menjanjikan akan memperluas pengetahuan manusia, tetapi juga kekayaan imajinasinya.

Selama ribuan tahun, pengetahuan umat manusia tentang alam semesta sangat terbatas, sehingga kita mudah mengagungkan imajinasi dan meremehkan kenyataan. (Sebagaimana ditulis seorang filsuf Spanyol Miguel de Unamuno, mistisisme para visioner agama di masa lampau muncul akibat “perbedaan tak tertanggungkan antara besarnya hasrat mereka dengan kecilnya kenyataan.”) Kini, berkat kemajuan ilmu pengetahuan, semakin nyata bahwa kreativitas alam melampaui imajinasi manusia. Maka, akan tersibaklah tirai penutup dunia baru yang tak terhingga jumlahnya dengan ceritanya masing-masing.

referensi :
http://nationalgeographic.co.id/featurepage/122/bumi-baru/1