Dari semua tempat yang pernah kita lihat di alam semesta, hanya Bumi yang memberi kita bukti keberadaan kehidupan. Tapi kenapa? Karena kehidupan itu langka, dan itu menuntut kita semua kondisi yang kita miliki di Bumi agar bisa dipertahankan? Atau karena kehidupan ada di mana-mana, tetapi kami menemukannya di sini karena di situlah tempat termudah untuk menemukannya?
Karena segala sesuatu di Bumi diatur sebagaimana adanya, kita terbiasa percaya bahwa jika kita memiliki planet dan bintang dengan sifat yang sama dengan Bumi dan Matahari - dengan usia yang sama, dengan jarak orbit, ukuran dan massa yang sama, dari bahan yang sama, maka kita akan mendapatkan hidup kembali. Kami juga berasumsi bahwa kombinasi lain kemungkinannya kecil. Tapi semua asumsi kami mungkin salah. Bumi bisa sangat langka seperti kehidupan.
Pada 2015, NASA mengumumkan penemuan Kepler-452b dan menyebutnya "planet ekstrasurya paling mirip Bumi" yang pernah ditemukan. Tentu saja, dia memiliki banyak kesamaan dengan Bumi, dan bintangnya memiliki banyak kesamaan dengan Matahari:
- Bintang rumahnya sangat mirip dengan Matahari dalam hal suhu, massa dan ukurannya: ia adalah bintang G2, dengan kecerahan dan umur keseluruhan yang hampir sama.
- Ia berputar pada jarak yang hampir sama dan dengan periode yang kira-kira sama dengan planet kita mengelilingi Matahari: 385 hari, bukan 365.
- Bintang yang berputar tidak jauh lebih berkembang dari Matahari kita: usianya 1,5 miliar tahun lebih tua, yang berarti 20% lebih bertenaga secara energik dan 10% lebih dingin.
Video promosi:
- Planet itu sendiri tidak lebih besar dari Bumi kita, dan radiusnya 60% lebih besar.
Dan meskipun kondisi ini bagi Anda mungkin tampak "mirip dengan duniawi", dunia yang ditemukan, tentu saja, tidak ada hubungannya dengan Bumi.
Di tata surya kita, perbedaan antara Bumi dan Venus sangat kecil: sekitar 5% dalam radius. Sebagai perbandingan, perbedaan antara Bumi dan Uranus atau Neptunus sangat besar: radius dunia ini empat kali lipat Bumi. Oleh karena itu, 60% lebih mungkin tidak tampak berlebihan, tetapi ada kemungkinan besar kita akan menemukan planet padat dengan atmosfer tipis, yang memiliki sifat seperti raksasa gas: cangkang besar gas atmosfer ringan. Faktanya, ada jendela yang sangat sempit yang harus dianggap sebagai "terestrial" dalam hal ukuran planet, dan penyimpangan lebih dari 10-20% dari ukuran terestrial akan terlalu besar.
Namun, ada banyak alasan untuk percaya bahwa planet kebumian cukup umum. Hasil terbaru dari teleskop Kepler menunjukkan bahwa setidaknya ada 17 miliar planet seukuran Bumi di cakram Bima Sakti, dan setidaknya beberapa persen bintang akan memiliki setidaknya satu dunia mirip Bumi di dekatnya. Meskipun tujuan akhir kita, tentu saja, untuk menemukan dunia dengan kehidupan biologis yang maju - lebih disukai dunia dengan kehidupan selama ledakan Kambrium - pikiran kita selalu kembali ke kembaran Bumi. Tapi kembaran seperti itu, bahkan jika itu ada, mungkin bukan tempat terbaik untuk dilihat.
Matahari kita adalah bintang kelas-G berusia 4,6 miliar tahun. Meskipun menurut kami ini adalah salah satu yang paling umum, kenyataannya tidak: bintang kita lebih masif dari 95% dari semua bintang. M katai, bintang merah kecil, adalah jenis bintang yang paling umum di alam semesta: tiga perempat dari semua bintang adalah M. katai. Lautan di planet kita akan mendidih dalam satu miliar tahun, tetapi bintang M akan terbakar pada suhu stabil selama puluhan triliun tahun.
"Kepler" menemukan banyak planet terestrial di dekat bintang-M ini, yang terletak di tempat yang cocok untuk air di permukaannya dalam keadaan cair dan yang massanya cukup sesuai untuk definisi terestrial. Dan sementara bintang M lebih cenderung memancarkan suar, dan planet harus lebih dekat dengan mereka, mereka juga menyediakan lingkungan yang lebih stabil untuk planet mereka, dengan radiasi ultraviolet yang lebih sedikit dan peningkatan perlindungan dari manifestasi kekerasan ruang antarplanet dan antarbintang. Gaya pasang surut dari bintang mereka juga lebih kuat, dan periode orbitnya yang lebih pendek memberi mereka cara mudah untuk menghasilkan medan magnet yang besar, mungkin melindungi dari flare.
Sistem ini cukup umum, tetapi sistem kembar Bumi tidak. Apa yang kita butuhkan untuk menjadi "dobel" sejati? Pertama-tama kita membutuhkan bintang seperti Matahari. Ini berarti bahwa bintang tersebut tidak hanya memiliki temperatur dan tipe spektral yang sama, tetapi juga kira-kira berusia sama. Butuh waktu bagi kehidupan untuk berevolusi dan berkembang menjadi sesuatu yang menarik, yang artinya kita membutuhkan sistem bintang yang berumur milyaran tahun. Tapi kita tidak bisa menunggu terlalu lama, karena seiring bertambahnya usia bintang, wilayah inti yang menghubungkan hidrogen dengan helium tumbuh, dan daya keluaran meningkat (dan dengan itu kecerahan dan suhu). Akhirnya, planet (seperti Bumi) yang dulunya layak huni akan menjadi terlalu panas, air mendidih dan mencegah perkembangan kehidupan.
Katakanlah kita memiliki jendela 1-2 miliar tahun, yaitu sekitar 10% dari kehidupan sebuah bintang. Ada sekitar 200-400 miliar bintang di galaksi kita, dan sekitar 7,6% di antaranya adalah bintang kelas G, seperti Matahari kita. Meskipun Matahari kita secara lebih akurat diklasifikasikan sebagai bintang G2V, tetap saja sekitar 10% dari semua bintang kelas G akan memiliki tipe yang sama dengan Matahari kita. Di atas, ada 400 miliar bintang, 7,6% di antaranya adalah kelas G, 10% di antaranya adalah subkelas yang sama dengan Matahari, 10% di antaranya adalah usia yang tepat untuk kehidupan yang menarik. Ini adalah 300 juta bintang. Tapi meski begitu, tidak semuanya memiliki elemen yang cukup berat untuk menciptakan dunia duniawi.
Di atas Anda bisa melihat spektrum Matahari. Dengan kata lain, garis yang Anda lihat mewakili berbagai macam atom dan hubungannya. Ada banyak di antaranya di Matahari, dan mereka memiliki hubungan yang sangat spesifik. Indikatornya yang bukan hidrogen atau helium, melainkan material sintesis di Matahari, para astronom menyebut metalisitas. Jika kita menginginkan planet terestrial, kita membutuhkan bintang dengan logam seperti matahari. Tidak terlalu buruk; hingga 25% dari bintang yang terbentuk pada waktu yang sama dengan Matahari kita adalah bintang perantara dari populasi I, dan banyak dari mereka (mungkin sekitar 15%) memiliki logam yang sama dengan Matahari kita.
Ternyata di galaksi kita terdapat 11 juta bintang seperti milik kita, dengan indeks unsur berat yang sama. Berapa banyak dari 11 juta "kembar" matahari ini yang memiliki kembar Bumi di zona layak huni mereka?
Kita perlu membentuk planet padat dengan ukuran yang tepat, dengan elemen yang cukup, jumlah air yang tepat, dan di tempat yang tepat untuk dianggap sebagai kembaran Bumi. Semua masalah ini saling berhubungan. Orang akan berpikir bahwa jika bintang pusat memiliki kelimpahan unsur yang benar, maka planet yang dihasilkan akan memiliki kerapatan yang sama terhadap rasio jari-jari seperti di tata surya kita. Tetapi jika planet Anda memiliki radius 20% lebih banyak dari Bumi, Anda pasti akan mendapatkan selubung gas ringan - hidrogen dan helium - yang akan melindungi planet Anda, bahkan jika Anda berada di bagian dalam tata surya.
Dunia yang 60% lebih besar dari Bumi akan memiliki massa lima kali lipat, yang terlalu banyak untuk menjadi planet padat dengan atmosfer tipis. Jika kita menelusuri semua perkiraan lagi, kita mendapatkan dari empat puluh hingga seratus ribu planet terestrial dengan orbit tipe terestrial di sekitar bintang tipe matahari. Dengan 400 miliar bintang, kemungkinannya sangat tipis.
Dan ingatlah bahwa tujuan sebenarnya dari menemukan planet semacam itu adalah untuk menemukan dunia yang dapat mendukung kehidupan seperti Bumi. Dan jika itu tujuannya, jangan mencari "kembaran" Bumi; lebih baik mencari planet yang lebih kecil di dekat bintang kelas M. Lebih baik mencari dunia terestrial di zona yang berpotensi dihuni di dekat bintang. Akan ada lebih banyak pilihan.
ILYA KHEL
