Ketika Jeremy Drake memulai karirnya pada akhir 1980-an, pertanyaan apakah kita sendirian di alam semesta masih tampak di luar bidang sains.
“Itu seperti bagaimana kita tidak dapat membuktikan atau menyangkal keberadaan Tuhan, ” kata Drake. "Tidak ada data."
Banyak yang telah berubah sejak Drake, sekarang berusia 49 tahun dan seorang astrofisika senior di Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian, mulai mempelajari bintang-bintang sebagai mahasiswa doktoral di Oxford.
Pada pertengahan 1990-an, teleskop dan spektrometer yang lebih canggih mengungkapkan planet pertama yang mengorbit bintang yang jauh - sebuah penemuan yang, untuk pertama kalinya, membuka kemungkinan menggiurkan kehidupan di tempat lain di galaksi. Selama bertahun-tahun, jumlah planet yang dikenal telah meledak hingga lebih dari 1.700. Baru bulan lalu, NASA mengumumkan bahwa teleskop ruang angkasa Kepler yang diluncurkan pada 2009, telah memungkinkan identifikasi 715 planet baru yang mengorbit 305 bintang, termasuk empat yang memiliki ukuran dan jarak yang tepat dari bintang-bintang mereka untuk mendukung air cair, dan dengan demikian hidup seperti kita. tahu.
Meskipun tidak mungkin kita akan dapat memeriksa planet-planet ini secara dekat dalam waktu dekat, para ilmuwan mulai melakukan penelitian mendasar yang suatu hari dapat membantu menentukan planet-planet yang baru ditemukan yang memiliki peluang terbesar untuk menampung kehidupan di luar bumi. Dan banyak dari pekerjaan itu sekarang terjadi di Smithsonian.
Pada 2012, Drake, yang labnya duduk di sebuah bukit di sudut yang tenang di kampus Harvard, mengadakan konferensi yang disebut "Life in the Cosmos" di Washington, DC, menyatukan para ilmuwan Smithsonian dari lembaga berbeda seperti Natural History Museum, the Air dan Museum Luar Angkasa dan Institut Penelitian Tropis Smithsonian di Panama. Sementara pada pandangan pertama seorang astrofisikawan tampaknya memiliki sedikit kesamaan dengan ahli paleontologi atau ekologi hutan hujan, Drake berharap kolaborasi lintas disiplin yang muncul dari proyek ini akan membantu kita lebih memahami asal usul kehidupan di Bumi — dan bagaimana ia berkembang di tempat lain di galaksi.
"Ini adalah masalah ilmiah terluas, " katanya. "Dan dalam pikiranku, itu mungkin pertanyaan yang paling penting."
Apa peluang bahwa ada kehidupan di luar sana?
Situasi berubah begitu cepat. Sebelum 1995, kami tidak tahu — kami hanya punya satu tata surya. [Pada 1961] Persamaan Drake — Drake yang berbeda, tentu saja — mengatakan, pada dasarnya, bahwa menentukan probabilitas jumlah planet di galaksi adalah perkiraan murni. Sekitar tahun 1980, pertama-tama kami mulai melihat benda-benda ini disebut "cakram berdebu" di sekitar bintang seperti matahari, dan misi yang lebih besar dan lebih baik melihat ini dalam jumlah yang lebih besar. Itu membawa kita ke era deteksi planet, dimulai pada pertengahan 90-an. Tentu saja, planet-planet pertama ini sangat dekat dengan bintang induknya, raksasa gas tanpa peluang untuk hidup sama sekali. Dan itu karena itu yang paling mudah dideteksi. Tetapi kita sekarang menyadari bahwa ada kemungkinan yang sangat tinggi dari lebih banyak planet mirip Bumi di sekitar bintang. Mungkin ada cara lain untuk mengembangkan kehidupan yang tidak selalu membutuhkan planet, tetapi tentu saja cara termudah adalah memiliki semacam lingkungan yang stabil, seperti sistem planet yang memiliki input energi dari bintang terdekat. Jadi, planet adalah taruhan yang bagus.
Bagaimana Anda bisa mengatur "Life in the Cosmos"?
Itu mungkin 2010, dan saya sedang mempelajari atmosfer luar bintang-bintang, yang disebut di Matahari sebagai korona matahari. Sudah ada data substansial tentang keberadaan planet, dan saya mulai berpikir tentang apa yang akan menjadi lingkungan radiasi planet. Saya pikir itu dapat dikaitkan dengan apa yang dilakukan orang lain, orang-orang seperti Bob Craddock di Museum Dirgantara dan Luar Angkasa, yang telah mempelajari masalah yang sangat penting dalam fisika planet: Bagaimana Mars kehilangan atmosfernya? Jika Anda ingin memiliki kehidupan di sebuah planet, itu bukan sesuatu yang Anda inginkan terjadi.
Sudah beberapa tahun sejak Anda mengadakan konferensi di Washington. Apakah ada studi atau kolaborasi menarik yang dihasilkan darinya?
Ya, ada beberapa studi, beberapa kolaborasi potensial yang masih bayi. Masalah utama dalam sains adalah selalu uang. Kami melamar untuk mendanai studi lima tahun tentang bagaimana blok bangunan yang diperlukan untuk kelayakhunian planet dirakit. Kami memiliki proposal lain untuk melihat evolusi atmosfer planet. Kami memiliki proyek benih, dengan orang-orang di Panama [di Smithsonian Tropical Research Institute], melihat bagaimana ketersediaan fosfor akan mempengaruhi ekosistem. Fosfor dibutuhkan untuk kehidupan, tetapi sebenarnya sangat pendek tinggal di planet aktif karena lintah keluar dari tanah oleh cuaca normal. Ini diisi kembali di Bumi oleh aktivitas geologi — jadi seberapa pentingkah aktivitas geologis terhadap perkembangan kehidupan? Kami tidak benar-benar tahu itu. Sesuatu seperti lempeng tektonik di Bumi, apakah itu persyaratan untuk kehidupan di tempat lain?
Apakah gagasan bahwa, pada akhirnya, begitu kita memiliki teknologi yang lebih baik untuk melihat planet-planet yang baru ditemukan ini, penelitian ini dapat membantu kita memilih yang mana yang memerlukan studi lebih lanjut, atau yang mungkin memiliki kemungkinan terbesar untuk mendukung kehidupan?
Benar juga. Mungkin lempeng tektonik terlalu sulit untuk diprediksi dalam hal memodelkan sebuah planet pada titik ini, tetapi mungkin Anda bisa mengerti secara kasar planet apa yang harus memiliki karakteristik itu. Atau Anda bisa berkata, “Oke, jika kita memiliki sumber daya yang terbatas, mari kita pergi dengan planet yang kita anggap memiliki atmosfer yang tepat.” Anda akan mencoba menemukan yang menarik. Angka itu mungkin tidak jelas, tetapi tentu saja tidak akan menjadi mayoritas.
Bagaimana penelitian Anda sendiri berkontribusi dalam menjawab pertanyaan-pertanyaan ini?
Saya sedang mengerjakan disk protoplanet, dan juga di mana bintang-bintang terbentuk. Planet-planet mungkin terbentuk relatif cepat pada saat yang sama ketika bintang sedang menyelesaikan pembentukannya. Ini adalah masalah astrofisika yang sangat, sangat rumit tetapi sangat menarik. Apa yang kami lakukan adalah menggunakan kontras sinar-X yang tinggi ini pada bintang-bintang muda untuk pada dasarnya menemukan yang muda, membentuk sistem surya, dan kemudian mencari disk protoplanet. Studi-studi ini memberi kita gambaran tentang berapa banyak planet di galaksi.
Jika kita menemukannya, seperti apa kehidupan di planet lain?
Saya menduga apa yang akan terjadi adalah kita akan menemukan sebuah planet dengan tanda oksigen yang dapat dideteksi, dan mungkin itu akan mengkhianati bioaktivitas, mungkin cairan atau bakteri primer. Kecurigaan saya adalah jika kita mendeteksi sesuatu — dan asalkan planet ini tidak terlalu berbeda dengan Bumi — itu akan terlihat seperti sesuatu yang samar-samar kita kenal. Secara numerik, kehidupan tidak benar-benar terjadi di sini dengan cara yang jauh lebih canggih sampai ratusan juta tahun yang lalu daripada miliaran, dan hal yang paling umum di sini adalah bakteri. Tetapi sekali lagi, saya bukan seorang ahli biologi, jadi mungkin sesuatu yang terlihat sama bagi saya akan terlihat sangat berbeda dengan seorang ahli biologi.
Bagaimana dengan kehidupan berdasarkan kimia yang sama sekali berbeda — silikon, misalnya?
Saya kira tidak. Itu adalah sesuatu yang secara singkat diangkat beberapa waktu lalu, tetapi kecurigaan saya adalah bahwa kehidupan muncul di bumi seperti yang terjadi karena dasar-dasar dalam biokimia, dan bahwa proses-proses mendasar itu bersifat universal, daripada khas bagi kita. Kita tahu kita memiliki jenis kehidupan di Bumi ini selama miliaran tahun, dan kimia telah memiliki kesempatan untuk melakukan hal-hal lain jika mereka benar-benar bekerja.
Ada banyak pembicaraan tentang ekstrimofil - kehidupan di Bumi yang ada di lubang panas bumi dan lingkungan keras lainnya - sebagai model yang memungkinkan untuk kehidupan di planet lain. Apakah Anda pikir itu suatu kemungkinan?
Extremophiles sering digunakan sebagai argumen untuk mengatakan betapa berbedanya kehidupan daripada apa yang kita kenal saat ini. Saya, secara pribadi, memiliki argumen yang berlawanan. Saya pikir apa yang terjadi adalah setelah Anda memberikan pijakan pada kehidupan, maka ia memiliki kemampuan untuk beradaptasi dengan lingkungan yang lebih aneh. Saya tidak berpikir bahwa dengan sendirinya memberitahu Anda bahwa kehidupan dapat berasal dari lingkungan yang aneh. Kecurigaan saya adalah Anda harus memiliki kondisi seperti Goldilocks yang cukup untuk kehidupan untuk pergi, tetapi begitu Anda memiliki kemungkinan untuk menciptakan hal-hal yang jauh lebih eksotis.
Tentu saja seluruh pencarian ini masih dalam tahap paling awal, tetapi jika kita menemukan kehidupan di tempat lain di galaksi, apa peluang kita untuk dapat mengunjunginya?
Agar kita dapat mengunjungi peradaban lain, atau bagi mereka untuk mengunjungi kita, harus ada bagian fisika yang belum dipahami. Anda tidak dapat melakukannya, bepergian dengan kecepatan cahaya. Agar peradaban dapat menempuh jarak tipe galaksi, harus ada fisika tak dikenal yang memungkinkan hal itu terjadi. Jika itu benar-benar terjadi, itu memiliki implikasi besar bagi kurangnya pemahaman kita tentang fisika dasar. Ada satu argumen yang menentang fenomena UFO, saat ini: Secara fisik, itu tidak mungkin.
Bahkan jika kita tidak dapat mencapai kehidupan ekstraterestrial yang baru ditemukan, apa dampak dari penemuan di Bumi ini?
Saya pikir itu akan memiliki dampak yang sangat besar — secara psikologis, teologis, sosial. Tetapi saya pikir itu akan menjadi penemuan ilmiah tunggal terbesar dalam sejarah, salah satu hal terpenting yang telah dilakukan manusia. Saat ini kami memiliki pendekatan kehidupan di seluruh negara — jenis “kami melawan mereka, ” kebangsaan. Saya pikir jika kehidupan terdeteksi di planet lain, dan tentu saja jika komunikasi atau tanda-tanda peradaban ditemukan, saya berharap perspektif akan sepenuhnya berubah. Kami menjadi lebih berwawasan ke luar. Akankah manusia merasa kurang penting? Mungkin mereka akan melakukannya. Itu mungkin hal yang baik.
