Dalam perburuan kehidupan alien, pandangan pertama makhluk luar angkasa kita mungkin ada dalam pelangi warna yang terlihat berasal dari permukaan planet ekstrasurya.
Konten terkait
- Hidup Mungkin Telah Menyebar Melalui Galaksi Seperti Wabah
- Seperti Apa Kehidupan Ekstraterrestrial?
Itulah ide sederhana yang tampak di balik sebuah penelitian yang dipimpin oleh Siddharth Hegde di Institut Max Planck untuk Astronomi di Jerman. Dilihat dari tahun cahaya, tanaman di Bumi memberi warna khas planet kita pada inframerah dekat, sebuah fenomena yang disebut red edge. Itu karena klorofil pada tanaman menyerap sebagian besar gelombang cahaya yang terlihat tetapi mulai menjadi transparan terhadap panjang gelombang pada ujung spektrum yang lebih merah. Seorang makhluk luar angkasa yang memandang Bumi melalui teleskop dapat mencocokkan warna yang dipantulkan ini dengan keberadaan oksigen di atmosfer kita dan menyimpulkan ada kehidupan di sini.
Namun, tanaman hanya ada sekitar 500 juta tahun — sebuah titik relatif dalam sejarah planet kita 4, 6 miliar tahun ini. Mikroba mendominasi tempat itu selama sekitar 2, 5 miliar tahun di masa lalu, dan beberapa studi menunjukkan mereka akan memerintah bumi lagi untuk sebagian besar masa depannya. Jadi Hegde dan timnya mengumpulkan 137 spesies mikroorganisme yang semuanya memiliki pigmen berbeda dan memantulkan cahaya dengan cara tertentu. Dengan membangun sebuah perpustakaan dari spektrum pantulan mikroba — jenis warna yang dipantulkan makhluk mikroskopis dari kejauhan — para ilmuwan yang memeriksa cahaya dari exoplanet yang dapat dihuni dapat memiliki sejumlah besar sinyal yang mungkin untuk dicari, tim berpendapat minggu ini dalam Prosiding. dari Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional .
"Tidak ada yang melihat berbagai kehidupan yang beragam di Bumi dan bertanya bagaimana kita berpotensi melihat kehidupan seperti itu di planet lain, dan termasuk kehidupan dari lingkungan ekstrem di Bumi yang bisa menjadi 'norma' di planet lain, " Lisa Kaltenegger, rekan penulis studi ini, mengatakan melalui email. "Anda dapat menggunakannya untuk memodelkan sebuah Bumi yang berbeda dan memiliki biota luas yang berbeda dan melihat bagaimana itu akan terlihat pada teleskop kami."
Untuk memastikan mereka mendapat keanekaragaman yang cukup, para peneliti mengamati mikroba yang tinggal di daerah beriklim sedang serta makhluk yang hidup di lingkungan yang ekstrem seperti gurun, mata air mineral, lubang hidrotermal, atau area yang aktif secara vulkanis.
Walaupun kelihatannya kehidupan alien dapat mengambil berbagai macam bentuk — misalnya, sesuatu seperti Horta yang berbasis silikon dari Star Trek — mungkin saja mempersempit keadaan jika kita membatasi pencarian pada kehidupan seperti yang kita ketahui. Pertama, segala bentuk kehidupan yang berbasis karbon dan menggunakan air sebagai pelarut tidak akan menyukai panjang gelombang pendek cahaya yang jauh di ultraviolet, karena UV berenergi tinggi ini dapat merusak molekul organik. Di ujung lain spektrum, molekul apa pun yang digunakan tanaman asing (atau analognya) untuk berfotosintesis tidak akan mengambil cahaya yang terlalu jauh ke dalam inframerah, karena tidak ada energi yang cukup pada panjang gelombang yang lebih panjang itu.
Selain itu, cahaya inframerah jauh sulit dilihat melalui atmosfer seperti Bumi karena gas menghalangi banyak gelombang ini, dan panas apa pun yang dipancarkan planet ini akan menghilangkan sinyal apa pun dari kehidupan di permukaan. Itu berarti para peneliti membatasi perpustakaan mereka pada warna yang dipantulkan yang dapat kita lihat ketika melihat panjang gelombang di bagian spektrum yang terlihat, UV dengan panjang gelombang terpanjang dan gelombang pendek inframerah.
Perpustakaan tidak akan banyak berguna jika kita tidak bisa melihat permukaan planet di tempat pertama, dan di situlah generasi teleskop berikutnya datang, kata Kaltenegger. James Webb Space Telescope, yang dijadwalkan diluncurkan pada 2018, seharusnya dapat melihat spektrum atmosfer planet ekstrasurya yang relatif kecil dan membantu para ilmuwan mengerjakan komposisi kimianya, tetapi ia tidak akan dapat melihat spektrum pantulan dari bahan di permukaan. . Untungnya, ada teleskop terencana lainnya yang harus dapat melakukan pekerjaan itu. Teleskop Eropa Sangat Besar, instrumen 40 meter di Chili, akan selesai pada tahun 2022. Dan Teleskop Survei Inframerah Lapangan Luas NASA, yang didanai dan dalam tahap desainnya, harus mulai beroperasi pada pertengahan tahun 2020-an.
Masalah lainnya adalah apakah proses geologis atau kimia alami bisa terlihat seperti kehidupan dan membuat sinyal palsu. Sejauh ini pigmen-pigmen dari bentuk kehidupan terlihat sangat berbeda dari yang dipantulkan oleh mineral, tetapi tim tersebut belum memeriksa semua kemungkinan, kata Kaltenegger. Mereka berharap untuk melakukan lebih banyak pengujian di masa depan ketika mereka membangun perpustakaan digital, yang sekarang online dan gratis bagi siapa saja untuk dijelajahi di biosignatures.astro.cornell.edu.
"Katalog ini memungkinkan kami memperluas ruang pencarian kami — dan imajinasi kami, " kata Kaltenegger.
