Galaksi itu dipenuhi oleh planet-planet yang berpotensi dihuni, dan teleskop generasi berikutnya bersiap-siap untuk memindai atmosfer dunia asing ini, mencari petunjuk kondisi ramah-kehidupan. Namun secara bergantian, tim ilmuwan menggunakan simulasi komputer untuk mencari tahu apa yang mungkin membunuh beberapa planet yang menjanjikan ini, dan hasilnya menunjukkan bahwa tidak setiap gelombang kehidupan akan menjadi pukulan yang pasti.
Konten terkait
- "Kembang Kol" Mars yang Misterius Mungkin Menjadi Petunjuk Terbaru Kehidupan Alien
- NASA Memperkenalkan Batu Es Raksasa Dengan Roda untuk Menjelajahi Lautan Asing
Para ilmuwan di Jerman mulai dengan model dunia mirip Bumi yang seluruhnya ditutupi oleh lautan. Tim kemudian menggunakan model iklim global untuk melihat apa yang terjadi ketika jumlah karbon dioksida di udara naik.
Simulasi menunjukkan bahwa pada titik tertentu, iklim planet menjadi tidak stabil dan bergeser ke keadaan yang disebut rumah kaca yang lembab, dengan suhu di atas 134 derajat Fahrenheit.
Seperti manusia yang mengalami dehidrasi dalam pemandian uap, salah satu konsekuensi dari kondisi panas terik ini adalah hilangnya air. Untuk memulai, panas memicu perubahan lapisan atmosfer yang memungkinkan uap air bercampur lebih tinggi. Itu berarti lebih banyak sinar ultraviolet dari matahari dapat mengenai molekul air, memecahnya menjadi hidrogen dan oksigen. Atom-atom oksigen bergabung kembali, sementara hidrogen lolos ke ruang angkasa.
"Pada titik itu, Anda akan berada dalam kondisi di mana Anda mulai kehilangan air dengan cepat, " kata pemimpin studi Max Popp dari Institut Max Planck untuk Meteorologi.
Setelah beberapa juta tahun, semua air di planet ini akan menguap, tim melaporkan minggu ini di Nature Communications . Jika dunia air dimulai dengan atmosfer seperti Bumi — sebagian besar nitrogen dengan porsi oksigen dan gas yang lebih kecil — hasil akhirnya akan menjadi dunia yang kering dengan sebagian besar atmosfer nitrogen.
Studi ini menunjukkan bahwa menemukan air — atau bahkan oksigen — di atmosfer planet yang jauh tidak selalu berarti ramah terhadap kehidupan. Sebagai contoh, sebuah planet dalam keadaan rumah kaca yang lembab mungkin menghasilkan banyak oksigen saat uap air pecah, bukan karena makhluk hidup mana pun yang menghasilkan gas, kata James Kasting, seorang profesor ilmu planet di Penn State University yang mengulas makalah ini. untuk publikasi.
Model ini juga menunjukkan bahwa CO2 adalah gas rumah kaca yang sangat efisien, lebih dari yang diperkirakan banyak ilmuwan, kata Popp. Begitu sebuah planet memasuki kondisi rumah kaca yang lembab, sulit untuk kembali. Bahkan memotong konsentrasi CO2 menjadi dua tidak mendinginkan planet ini begitu kondisi beruap telah mengambil alih.
Alasannya adalah awan. Para ilmuwan telah berpikir bahwa uap air akan mempertahankan panas lebih efisien daripada CO2, tetapi awan mengubah situasi ini dan memungkinkan CO2 menjadi penjebak panas yang lebih baik.
Sementara ini semua terdengar mengerikan di zaman peningkatan kadar CO2 di Bumi, Popp menekankan bahwa simulasi ini tidak berlaku untuk planet kita. Suhu rata-rata global awal yang digunakan untuk penelitian ini adalah 10, 8 derajat Fahrenheit lebih hangat daripada Bumi saat ini. Untuk mencapai suhu itu, Anda harus mendorong konsentrasi karbon dioksida kira-kira empat kali lebih tinggi daripada sekarang, mungkin lebih.
Simulasi juga tidak dilakukan dengan planet yang benar-benar realistis. Model ideal mengasumsikan bahwa planet ini berada dalam orbit melingkar sempurna, bahwa ia terletak pada jarak yang sama Bumi dari matahari dan bahwa ia berputar pada kecepatan yang sama tetapi tidak miring pada porosnya. Para peneliti mengasumsikan tidak ada arus laut, tidak ada benua dan tidak ada es, dan lautan global mereka hanya sedalam 164 kaki.
Ini sebagian karena kekuatan komputasi yang dibutuhkan, tetapi juga agar tim bisa lebih jelas melihat dinamika dan umpan balik yang terlibat. Mereka memang memasukkan efek awan dan tekanan uap air di udara, dan mereka memperlakukan air sebagai unsur utama atmosfer, sesuatu yang penelitian sebelumnya tinggalkan, kata Kasting.
Karya ini menawarkan beberapa wawasan tentang planet saudara Bumi, Venus, yang dimulai dengan bahan mentah yang kira-kira sama tetapi kehilangan airnya sejak dini. Satu perbedaan utama, bagaimanapun, adalah bahwa Venus awal kemungkinan bahkan lebih panas daripada dunia pemula virtual mereka. "Venus memiliki radiasi matahari 35 atau 40 persen lebih tinggi daripada Bumi sekarang, " kata Popp. Planet ini mungkin merupakan rumah kaca yang lembab, tetapi tidak lama, katanya, dan mungkin saja tidak pernah memiliki lautan.
Kasting setuju, menambahkan bahwa selama dekade terakhir atau lebih konsensus telah menetap di sekitar teori bahwa Venus masih tertutup di permukaan yang sebagian besar cair ketika planet mulai kehilangan airnya.
Satu hal yang dilakukan penelitian ini, kata Kasting, adalah membantu menentukan tepi bagian dalam zona layak huni, wilayah di sekitar bintang di mana sebuah planet seharusnya dapat menampung air cair di permukaannya. Simulasi seperti ini membantu menentukan seberapa besar peran komposisi atmosfer dapat memainkan dan menunjukkan apa kemungkinannya.
"Apakah kamu pergi langsung ke rumah kaca yang kabur atau berakhir di rumah kaca yang lembab?" dia berkata. Pencitraan langsung eksoplanet — sesuatu yang masih di masa depan untuk dunia seukuran Bumi — mungkin suatu hari dapat membantu menjawab pertanyaan ini dengan data keras tentang kualitas beruap planet nyata.
