Bayangkan Anda sedang berjalan di planet yang diterangi oleh matahari merah. Tidak ada matahari terbit atau terbenam di sini.
Bola api pijar besar terus menggantung di langit. Bayangan dari batu besar, bukit dan gunung tidak berubah selama ribuan tahun. Tapi awan cepat membanjiri langit, membawa udara dingin dan lembab dari belahan bumi, tempat malam abadi berkuasa. Kadang-kadang hembusan angin begitu kuat sehingga tidak hanya dapat mengangkat astronot ke udara, tetapi juga alat berat. Apakah ada tempat di dunia ini untuk organisme hidup? Ataukah planet-planet di dekat bintang merah memiliki benda kosmik tak bernyawa dengan panas neraka di siang hari dan sangat dingin di malam hari? Ini bukan pertama kalinya pertanyaan ini muncul dalam komunitas ilmiah, dan ada beberapa alasan untuk ini.
Temukan apa yang tidak dapat Anda lihat
Mencari exoplanet adalah tugas ilmiah yang agak sulit, karena kita tidak dapat mengamati sebagian besar dari mereka secara langsung dengan teleskop. Ada banyak cara untuk menemukannya, tetapi paling sering dalam buletin berita, metode kecepatan radial (metode Doppler) dan metode transit disebutkan. Inti dari yang pertama adalah bahwa para ilmuwan sedang mempelajari spektrum bintang, mencoba menggunakan efek Doppler untuk memperhatikan di dalamnya tanda-tanda keberadaan satu atau lebih planet. Faktanya adalah bahwa dalam proses gerakan orbitnya, planet juga menarik sebuah bintang ke dirinya sendiri, memaksanya, seolah-olah, untuk "bergoyang" seiring dengan periode revolusi. Amplitudo dari goyangan tersebut bergantung pada massa planet, jarak antara planet dan bintang, serta sudut pandang pengamat dari Bumi ke orbit planet. Jika planet ekstrasurya cukup masif dan mengorbit dekat dengan bintangnya,dan orbitnya berada di tepian dari tata surya, kemungkinan menemukannya akan tinggi. Namun, dengan bertambahnya radius orbit atau penurunan massa planet asing, semakin sulit untuk menemukannya. Jadi metode ini akan jauh lebih efektif dalam menemukan planet-planet berat yang orbitnya dekat dengan bintang. Selain itu, metode kecepatan radial hanya menentukan nilai terendah dari massa planet, karena dengan mempelajari perpindahan garis spektrum, para peneliti tidak dapat menemukan sudut di mana sistem bintang asing terlihat. Dengan cara inilah planet-planet di sekitar Proxima Centauri dan bintang Gliese 581 ditemukan.dengan metode kecepatan radial, hanya nilai terendah dari massa planet yang ditentukan, karena dengan mempelajari pergeseran garis spektral, peneliti tidak dapat menemukan sudut di mana sistem bintang asing terlihat. Dengan cara inilah planet-planet di sekitar Proxima Centauri dan bintang Gliese 581 ditemukan.dengan metode kecepatan radial, hanya nilai terendah dari massa planet yang ditentukan, karena dengan mempelajari pergeseran garis spektral, peneliti tidak dapat menemukan sudut di mana sistem bintang asing terlihat. Dengan cara inilah planet-planet di sekitar Proxima Centauri dan bintang Gliese 581 ditemukan.
Untuk melakukan pencarian dengan metode kedua, para ilmuwan dengan sangat akurat mengukur kecerahan bintang, mencoba menemukan momen ketika planet ekstrasurya akan melintas di antara itu dan Bumi. Pada saat ini, kecerahan bintang akan sedikit turun, dan para peneliti akan dapat menarik beberapa kesimpulan tentang parameter sistem bintang alien. Metodenya juga menarik karena dalam beberapa kasus memungkinkan Anda mendapatkan gambaran tentang atmosfer exoplanet. Faktanya adalah bahwa selama transit, cahaya bintang melewati lapisan atas atmosfer; oleh karena itu, menganalisis spektrumnya, seseorang dapat mencoba untuk setidaknya memperkirakan secara kasar komposisi kimianya. Misalnya, dengan cara ini, para astronom menemukan jejak oksigen dan karbon di atmosfer planet HD 209458b, yang lebih dikenal dengan nama Osiris. Benar, agak lebih mudah mempelajari Osiris, karena ia adalah planet yang sangat besar, sedikit lebih kecil dari massa Jupiter, tetapi terletak sangat dekat dengan bintangnya. Kerugian dari metode transit termasuk kemungkinan kecil bahwa bidang orbit planet terletak langsung pada garis pandang antara tata surya dan bintang lain. Probabilitasnya diperkirakan sebagai rasio jari-jari planet ekstrasurya terhadap jari-jari bintang. Selain itu, kemungkinan ini akan berkurang dengan bertambahnya jari-jari orbit dan ukuran planet ekstrasurya. Misalnya, probabilitas mendeteksi Bumi kita dari bintang tetangga dengan metode transit hanya 0,47%. Dan bahkan jika orbit Bumi dan Matahari berada pada beberapa pengamat alien pada garis pandang yang sama, ini tidak menjamin pendeteksian planet kita secara akurat. Untuk konfirmasi yang dapat dipercaya, perjalanan Bumi melintasi cakram Matahari harus diperhatikan beberapa kali untuk menentukan periode revolusi secara akurat. Sebagian situasi diselamatkan olehbahwa sejumlah besar bintang dapat dilihat sekaligus dengan metode transit. Contohnya, teleskop Kepler yang terkenal terus menerus mengamati sekitar 100.000 bintang. Metode transit, seperti metode kecepatan radial, akan lebih sensitif terhadap planet besar yang orbitnya dekat.
Exoplanet ditemukan dengan metode transit. Bertahun-tahun.
Tentu saja, selain kecepatan radial dan transit, ada beberapa metode lain yang memungkinkan pendeteksian planet ekstrasurya. Misalnya, ada teknik microlensing gravitasi, astrometri, atau pengamatan optik langsung. Metode ini hanya lebih efektif untuk planet yang terletak pada jarak yang relatif jauh dari bintangnya. Namun, sejauh ini semua metode pencarian ini masih jauh dari efektif, dan jumlah planet yang ditemukan dengan bantuannya tidak melebihi beberapa lusin.
Video promosi:
Lensa gravitasi.
Pahlawan yang tiba-tiba
Tentu saja, banyak yang ingin menemukan planet yang cocok untuk kehidupan, "Bumi kedua", sebagaimana beberapa jurnalis menyebutnya. Namun, kita hanya memiliki satu contoh yang diketahui tentang asal usul kehidupan di planet ini - Bumi kita sendiri. Untuk menyederhanakan rumusan masalah, para ilmuwan memperkenalkan konsep yang disebut "zona layak huni" atau "zona Goldilocks". Ini adalah wilayah ruang di sekitar bintang di mana jumlah energi yang diterima cukup untuk keberadaan air cair di permukaan. Tentu saja, konsep seperti itu tidak memperhitungkan, misalnya, reflektifitas sebuah planet ekstrasurya, komposisi atmosfer, kemiringan sumbu, dan sebagainya, tetapi memungkinkan kita untuk memperkirakan secara kasar prevalensi badan antariksa yang menarik bagi kita. Nama "zona Goldilocks" dikaitkan dengan kisah tiga beruang (aslinya - "Goldilocks dan tiga beruang"), di mana seorang gadis, menemukan dirinya di rumah tiga beruang,mencoba untuk merasa nyaman di sana: dia mencicipi bubur dari mangkuk yang berbeda dan berbaring di tempat tidur yang berbeda. Dan bintang pertama yang menemukan planet di zona layak huni adalah Gliese 581. Dua planet sekaligus, Gliese 581 c dan d, di perbatasan hangat dan dingin zona layak huni, ditemukan dengan metode kecepatan radial pada spektograf HARPS dari Observatorium La Silla di Chili. Selain itu, dilihat dari batas bawah massa yang mungkin (5,5 dan 7 massa Bumi, masing-masing), ini mungkin merupakan benda berbatu.dilihat dari batas bawah dari kemungkinan massa mereka (5,5 dan 7 massa Bumi, masing-masing), ini mungkin benda berbatu.dilihat dari batas bawah dari kemungkinan massa mereka (5,5 dan 7 massa Bumi, masing-masing), ini mungkin benda berbatu.
Kemudian, pada tahun 2010, para ilmuwan dari Universitas California, Santa Cruz, dan Lembaga Carnegie di Washington mengumumkan penemuan planet Gliese 581 g, yang terletak tepat di tengah zona layak huni. Planet itu bahkan diberi nama tidak resmi - Zarmina - untuk menghormati istri kepala kelompok pencari planet ekstrasurya Stephen Vogt. Penemuan itu mengguncang publik. Sistem bintang sekarang terus-menerus muncul di buletin berita di surat kabar "kuning" dan di halaman fiksi ilmiah. Dari planet Gliese 581 g itulah alien jahat tiba yang menyerang Bumi dalam film "Sea Battle" 2012. Namun, kelompok ilmiah lain tidak mengkonfirmasi penemuan Gliese 581 g, menjelaskan hasil lebih karena kesalahan dalam pemrosesan pengamatan dan aktivitas bintang itu sendiri. Pertengkaran antara kelompok Vogt dan "exoplanet" lainnya berlanjut selama beberapa tahun dan berakhir tidak menguntungkannya. Zarmina ada, kemungkinan besar, hanya dalam imajinasi para peneliti.
Namun penemuan baru tidak lama datang. Dengan munculnya teleskop Kepler, planet-planet di zona layak huni turun hujan satu demi satu. Kepler-186f, Kepler-438 b, Kepler-296 e, Kepler-442 b dan banyak exoplanet lainnya telah ditemukan selama pengoperasian teleskop luar angkasa ini. Tetapi ternyata sebagian besar dari mereka memiliki satu kesamaan - mereka semua berputar di sekitar katai merah. Katai merah adalah bintang bermassa rendah dan dingin dengan suhu permukaan sekitar 3500K. Ini tidak jauh lebih tinggi dari suhu kumparan filamen. Bintang seperti itu bersinar redup, tetapi mereka hidup untuk waktu yang lama, karena mereka mengonsumsi cadangan hidrogen dengan sangat lambat. Katai merah dengan massa 10 kali lebih kecil dari Matahari, secara teori, akan bersinar selama triliunan tahun, yang jauh lebih besar dari usia Semesta. Ngomong-ngomong,Planet Proxima b dan TRAPPIST-1 yang baru ditemukan juga mengorbit bintang redup serupa. Proxima b adalah exoplanet terdekat dengan kita, dan terletak di zona layak huni. Kemungkinan besar, ini adalah benda berbatu, yang berarti keberadaan lautan dan samudra di sana tidak terkecuali dengan adanya atmosfer. Benar, planet ditemukan dengan metode kecepatan radial, jadi kita belum mengetahui nilai pasti dari massa dan kepadatannya. Nah, bintang TRAPPIST-1 yang memiliki beberapa planet sekaligus, secara teoritis dapat memiliki syarat adanya air cair di permukaan. Faktanya, banyaknya planet di zona kehidupan katai merah tidak berarti sama sekali bahwa mereka muncul di sana lebih sering daripada, misalnya, di bintang kuning. Karena bintang jenis spektral akhir (dingin dan merah) terkadang memancarkan energi 10.000 kali lebih sedikit daripada Matahari,zona habitat terletak lebih dekat dengan mereka. Dan di sini pilihan metode untuk mencari planet ekstrasurya sudah mulai bekerja. Jika "zona Goldilocks" lebih dekat ke bintang, maka lebih mudah untuk menemukan exoplanet di dalamnya. Selain itu, diyakini bahwa katai merah adalah jenis populasi bintang yang paling umum, dan jumlahnya sekitar 70% di galaksi kita. Ternyata kami akan membukanya lebih sering.
TRAPPIST-1 seperti yang terlihat oleh seniman selama transit dua dari tujuh planet yang diketahui.
Dunia di bawah matahari merah
Setelah publikasi pertama tentang penemuan planet di dekat Gliese 581, perselisihan tentang kemungkinan kelayakhunian mereka muncul di komunitas ilmiah. Jika kehidupan dapat muncul dan berkembang di sekitar bintang merah, ini akan meningkatkan prevalensinya secara serius di alam semesta. Selain itu, biosfer di planet-planet di bawah matahari merah dapat bertahan lebih lama daripada di bumi, yang berarti akan ada lebih banyak peluang untuk berkembang sebelum munculnya spesies cerdas. Lagipula, bahkan bintang kita, yang tampaknya merupakan bintang yang stabil, dalam 1 miliar tahun bisa menjadi sangat terang sehingga permukaan bumi akan berubah menjadi gurun. Kehidupan pasti akan bertahan di bawah permukaan, tetapi akan bertahan alih-alih berkembang. Tapi centenarian merah dapat mendukung biosfernya selama puluhan, bahkan ratusan miliar tahun. Itu ide yang menggoda, tapi penelitian menunjukkanbahwa dengan katai merah semuanya jauh dari sederhana. Dan agar kehidupan muncul dan berkembang dalam sistem bintang seperti itu, ia harus mengatasi banyak masalah yang sangat serius.
Cengkeraman pasang surut
Saat kita melihat bulan, kita selalu melihat pola lautan yang sama - bintik hitam di permukaan satelit kita. Ini terjadi karena Bumi dan satelitnya berputar secara serempak dan Bulan membuat satu revolusi mengelilingi porosnya dalam waktu yang bersamaan untuk mengelilingi Bumi. Dan ini bukan kebetulan. Rotasinya di sekitar sumbu dihentikan oleh gaya pasang surut dari planet kita. Dan gambaran ini sangat umum di tata surya. Satelit Mars dan planet raksasa, sistem Pluto-Charon - membutuhkan waktu lama untuk menghitung benda-benda kosmik dengan rotasi sinkron. Bahkan Merkurius, yang sekilas tidak mematuhi prinsip ini, juga berada dalam resonansi orbital. Hari-hari sidereal di sana berlangsung selama 58,65 hari Bumi, dan planet ini membuat revolusi mengelilingi Matahari dalam 88 hari. Artinya, hari Merkurius berlangsung 2/3 dari tahunnya. Ngomong-ngomong, karena efek ini,Selain orbit planet yang agak memanjang, ada saat-saat di cakrawala Merkurius ketika gerakan Matahari melintasi langit tiba-tiba berhenti, dan kemudian bergerak ke arah yang berlawanan.
Ukuran perbandingan planet terestrial (dari kiri ke kanan: Merkurius, Venus, Bumi, Mars).
Perhitungan menunjukkan bahwa, kemungkinan besar, semua planet di zona layak huni katai merah akan selalu menghadap bintang dengan satu belahan. Paling banter, resonansi seperti rotasi Merkurius dimungkinkan. Untuk waktu yang lama diyakini bahwa dalam kondisi seperti itu satu belahan akan menjadi merah panas di bawah sinar langsung yang konstan dari termasyhur, dan yang lainnya akan menjadi kerajaan dingin abadi. Selain itu, di sisi malam, bahkan mungkin beberapa gas atmosfer membeku. Tetapi model atmosfer planet mirip Bumi yang ditangkap oleh gaya pasang surut, yang dibuat oleh para ilmuwan di Institut Teknologi California pada tahun 2010, menunjukkan bahwa bahkan dengan rotasi selubung udara yang lambat, panas akan ditransfer dengan cukup efisien ke sisi malam. Akibatnya, suhu sisi malam tidak boleh turun di bawah 240K (-33Co). Dan juga angin yang cukup kencang harus berjalan di planet seperti itu. Menurut model atmosfer yang dikembangkan oleh Ludmila Karone dan rekan-rekannya di Universitas Katolik Leuven, efek superrotasi seharusnya terjadi di atmosfer bagian atas. Angin yang sangat kencang terus berputar di sepanjang ekuator planet semacam itu, kecepatannya mencapai 300 km / jam dan bahkan lebih tinggi. Perjalanan udara di dunia seperti itu akan menjadi bisnis yang sangat berisiko.
Simulasi 3D lainnya, yang dilakukan oleh tim ilmuwan yang dipimpin oleh Manoja Joshi, menunjukkan bahwa hanya 10% tekanan atmosfer bumi yang cukup untuk secara efektif mentransfer panas ke sisi malam planet. Model ini juga mengikuti model ini bahwa pada titik bunga matahari di planet (wilayah yang paling dekat dengan bintang) tidak akan ada gurun yang hangus, tetapi siklon atmosfer raksasa - badai abadi yang tidak bergerak, tetapi berdiri di satu tempat. Data ini digunakan oleh National Geographic Channel dalam pembuatan mini-series dokumenter Aurelia and the Blue Moon, di mana Joshi sendiri bertindak sebagai konsultan. Benar, untuk perkembangan kehidupan, hanya satu suhu yang nyaman tidak cukup. Penelitian lebih lanjut menunjukkan bahwa jika planet ekstrasurya tidak memiliki pasokan air yang sangat besar, maka terdapat risiko itubahwa sebagian besar akan berpindah ke sisi malam bersama angin dan membeku di sana. Secara bertahap, massa es akan bergerak mundur dari sisi malam, namun demikian terdapat risiko bahwa planet ini akan menjadi gurun yang kering. Seberapa cepat uap air akan diangkut ke dan dari sisi malam tergantung pada banyak faktor, termasuk konfigurasi benua, komposisi kimiawi dan kepadatan atmosfer, dan sebagainya. Pada saat yang sama, lautan yang cukup dalam akan tetap cair di bawah es, yang juga akan mencegah pembekuan totalnya. Ngomong-ngomong, pemodelan proses pembentukan planet mirip bumi dalam katai merah hanya menunjukkan kandungan air yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan Bumi. Karya Yann Alibert dan Willie Benz, yang diterbitkan dalam Astronomy and Astrophysics, menunjukkanbahwa dalam beberapa kasus proporsi H2O dapat mencapai 10% menurut beratnya. Menariknya, jika planet, sebaliknya, memiliki atmosfer yang padat, maka ada kemungkinan untuk mengatasi penangkapan pasang surut. Momen rotasi atmosfer padat akan ditransmisikan ke planet, yang karenanya siang dan malam dapat mulai berubah lagi di atasnya. Benar, hari-hari dan malam-malam ini bisa berlangsung cukup lama.
Cuplikan dari film National Geographic Channel Life in Other Worlds. Bulan Biru.
Variabilitas
Masalah lain yang lebih serius adalah katai merah sering kali menjadi objek yang sangat bergejolak. Kebanyakan dari mereka adalah bintang variabel, yaitu bintang yang mengubah luminositas sebagai hasil dari beberapa proses fisik yang terjadi di dalam atau di dekatnya. Misalnya, cukup sering bintang-bintang ini menampilkan variabilitas tipe BY Dragon. Variasi kecerahan dengan jenis aktivitas ini dikaitkan dengan rotasi bintang di sekitar porosnya, karena permukaannya ditutupi oleh banyak bintik matahari, mirip dengan matahari. Bintik matahari adalah area di mana medan magnet kuat (hingga beberapa ribu gauss) memasuki fotosfer, yang mencegah perpindahan panas dari lapisan yang lebih dalam. Jadi, suhu di titik-titik tersebut lebih rendah daripada suhu fotosfer sekitarnya, yang membuatnya tampak lebih gelap di teleskop dengan filter cahaya.
Bintik seperti matahari juga ada pada katai merah, tetapi menempati area yang jauh lebih luas. Akibatnya, dalam waktu singkat, kecerahan bintang bisa berubah hingga 40%, yang kemungkinan akan berdampak negatif pada kehidupan hipotetis.
Tetapi sifat yang jauh lebih berbahaya dari bintang merah adalah aktivitas suar mereka. Sebagian besar katai merah adalah bintang variabel dari tipe UV Ceti. Ini adalah bintang suar, yang, pada saat terjadi letupan, meningkatkan luminositasnya beberapa kali, dan dalam jangkauan dari radio hingga sinar-X. Flare itu sendiri dapat bertahan dari beberapa menit hingga beberapa jam, dan interval di antara mereka - dari satu jam hingga beberapa hari. Ilmuwan percaya bahwa sifat flare ini sama dengan flare di Matahari, tetapi kekuatannya jauh lebih tinggi. Selain peningkatan luminositas di semua rentang, pada saat sekejap, partikel bermuatan dipancarkan, yang berkontribusi pada hilangnya atmosfer, terutama elemen ringan seperti hidrogen. Proxima Centauri yang terkenal juga termasuk dalam bintang variabel dari tipe UV Ceti. Tapi apa yang dikatakan penelitian ilmiah tentang kemampuan untuk bertahan dalam lingkungan yang tidak bersahabat?
Proxima Centauri, Teleskop Hubble.
Menurut beberapa astrofisikawan - misalnya, menurut pemopuler sains dan astronom dari University of Southern Illinois Pamela Gay - sebagian besar katai merah aktif selama sekitar 1,2 miliar tahun pertama kehidupan, setelah itu mereka mengalami penurunan frekuensi dan intensitas suar. Secara teoritis, dalam kasus pengawetan sebagian atau kemunculan kembali atmosfer, biosfer dapat mulai berkembang setelah bintang melewati tahap aktif evolusi. Namun tidak semua ilmuwan sependapat tentang tahap pendek dari fase aktif. Nikolai Samus, peneliti terkemuka di Departemen Bintang Nonstasioner dan Spektroskopi Bintang di Institut Astronomi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, mengatakan kepada Naked Science tentang hal ini: Aktivitas flare sangat umum terjadi pada katai merah. Ini harus memudar seiring bertambahnya usiatetapi katai merah dari kelas yang sangat terlambat dan “usia” luminositas yang sangat rendah begitu lama sehingga semuanya benar-benar diamati dapat dianggap muda. Secara keseluruhan, setidaknya seperempat M katai adalah Me (katai aktif dengan garis emisi spektral yang kuat. - Red.), Dan hampir semuanya memiliki bintik matahari atau variabilitas suar, atau keduanya. Di subclass M berikutnya, hingga 100% bintang adalah variabel”. Ngomong-ngomong, usia Proxima Centauri itu hampir 5 miliar tahun, tetapi bintang tersebut tetap sangat aktif dan secara teratur mendemonstrasikan suar yang kuat.atau keduanya sekaligus. Di subclass M berikutnya, hingga 100% bintang adalah variabel”. Ngomong-ngomong, usia Proxima Centauri itu hampir 5 miliar tahun, tetapi bintang tersebut tetap sangat aktif dan secara teratur mendemonstrasikan suar yang kuat.atau keduanya sekaligus. Di subclass M berikutnya, hingga 100% bintang adalah variabel”. Ngomong-ngomong, usia Proxima Centauri itu hampir 5 miliar tahun, tetapi bintang tersebut tetap sangat aktif dan secara teratur menunjukkan suar yang kuat.
Situasi ini sebagian diselamatkan oleh medan magnet planet. Perhitungan menunjukkan bahwa rotasi lambat planet yang terperangkap pasang surut akan cukup untuk menghasilkan medan magnet selama bagian dalam planet tetap cair. Tetapi pemodelan tingkat kehilangan atmosfer, yang dilakukan oleh astrofisikawan Jorge Zuluaga dan rekan-rekannya, menunjukkan bahwa meskipun planet ini memiliki medan magnet yang kuat, ia akan kehilangan atmosfernya secara intensif karena interaksi dengan materi yang dikeluarkan selama suar. Menurut studi ini, situasinya sedikit lebih baik di super-earth dengan massa 3 kali atau lebih massa bumi, tetapi kerugiannya pun signifikan. Menurut model ini, planet ekstrasurya Gliese 667Cc seharusnya benar-benar kehilangan atmosfernya, tetapi seharusnya Gliese 581d dan HD 85512b tetap mempertahankannya. Menarik,bahwa model sebelumnya, misalnya, studi oleh Maxim Krodachenko dan rekan-rekannya, yang diterbitkan dalam jurnal Astrobiology, memprediksikan sebaliknya, medan magnet yang sangat lemah di planet ini, tidak mampu melindungi atmosfer dari emisi materi bintang yang kuat.
Planet HD 85512 b seperti yang dilihat oleh artis
Saat ini, penelitian tentang katai merah diperumit oleh fakta bahwa mereka adalah bintang yang agak redup yang sulit dipelajari pada jarak yang jauh. Pertanyaan yang masih harus dijawab adalah bagian mana dari bintang-bintang ini yang tetap aktif selama milyaran tahun dan bergantung pada apa. Baik Proxima Centauri, dan Gliese 581, dan bahkan pahlawan terbaru dari laporan berita TRAPPIST-1 mendemonstrasikan aktivitas flare, yang berarti bahwa atmosfer planet akan disinari dengan sinar ultraviolet dan aliran partikel bermuatan. Model-model tersebut pada dasarnya menunjukkan kemungkinan melestarikan atmosfer bahkan dalam kondisi yang begitu keras, tetapi pertanyaan tentang kemungkinan keberadaan biosfer masih terbuka. Ngomong-ngomong, di awal 2017, Jorge Zuluaga menerbitkan artikel di mana dia menunjukkan kemungkinan Proxima Centauri b memiliki medan magnet yang kuat.
Sistem Gliese 581 seperti yang dilihat oleh artis.
Lingkungan
Tetapi, katakanlah, di planet ini, terlepas dari semua kesulitan, bentuk kehidupan primitif telah muncul. Di Bumi, fotosintesis adalah basis energi semua makhluk hidup, kecuali bakteri yang memakan zat anorganik, seperti bakteri sulfur. Sebagian besar oksigen atmosfer adalah produk sampingan dari fotosintesis. Namun, dapatkah fotosintesis menggunakan cahaya matahari merah? Ada beberapa bentuk klorofil yang menggunakan cahaya dari berbagai bagian spektrum. Ini terutama adalah klorofil a dan b, yang sedikit berbeda dalam frekuensi serapan. Sebagian besar klorofil tumbuhan tingkat tinggi menyerap bagian biru dan merah dari spektrum matahari, membuat daun tampak hijau. Bergantung pada kondisi pencahayaan, rasio antara dua jenis klorofil dan konsentrasinya dapat bervariasi. Misalnya pada tanaman yang menyukai naungan, kandungan klorofilnya bisa 5-10 kali lebih tinggi,dari tanaman yang menyukai cahaya terang. Adaptasi yang menarik ada pada ganggang merah, yang, berkat pigmen tambahan, dapat menyerap cahaya dari hampir seluruh bagian spektrum yang terlihat.
Pada tahun 2014, strain cyanobacteria Leptolyngbya JSC-1 yang tahan naungan, hidup di mata air panas, ditemukan. Bakteri ini mampu menggunakan cahaya inframerah-dekat (700 hingga 800 nm). Menariknya, ketika memasuki area yang lebih terang, cyanobacterium ini mampu membangun kembali mekanisme fotosintesis. Ada juga informasi menggembirakan yang datang dari dasar laut. Tim ahli biologi internasional lainnya menemukan bakteri sulfur GSB1, yang mengandung klorofil, di sekitar mata air panas laut dalam di lepas pantai Kosta Rika. Karena sinar matahari tidak menembus hingga kedalaman 2,4 km, para peneliti berhipotesis bahwa bakteri belerang menggunakan sumber cahaya inframerah yang dipancarkan oleh ventilasi hidrotermal panas (~ 750 nm). Studi ini dipublikasikan di jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences. Lewat sini,bentuk kehidupan hipotetis dari katai merah seharusnya tidak mati kelaparan.
Warna dedaunan tanaman fotosintesis disebabkan oleh konsentrasi klorofil yang tinggi
Apa berikutnya?
Saat ini, simulasi komputer mungkin satu-satunya cara untuk menilai kondisi permukaan planet ekstrasurya dekat katai merah. Teknologi pengamatan belum mampu menentukan komposisi kimianya, apalagi membedakan detail di permukaan. Tetapi hasil simulasi bergantung pada banyak faktor, dan terkadang kalkulasi dari kelompok ilmiah yang berbeda memberikan hasil yang hampir berlawanan. Teleskop baru akan membantu untuk akhirnya memahami pertanyaan tentang kelangsungan hidup katai merah. Pada tahun 2020, peluncuran Teleskop Luar Angkasa James Webb dijadwalkan. Diasumsikan bahwa dia akan dapat melakukan studi spektroskopi atmosfer beberapa exoplanet. Juga di Gurun Atacama di Chili, pembangunan E-ELT (European Extremely Large Telescope) sedang berlangsung, dengan diameter cermin utamanya hampir 40 meter. Proyek yang lebih jauh melibatkan peluncuran beberapa teleskop luar angkasa yang mampu beroperasi dalam mode interferometer, sambil mendapatkan resolusi yang sangat jelas. Juga baru-baru ini, proyek yang lebih boros telah mendapatkan popularitas di komunitas ilmiah - mengamati planet ekstrasurya menggunakan lensa gravitasi dari Matahari. Inti dari metode ini adalah bahwa teleskop kecil dikirim pada jarak 547 unit astronomi dari Matahari ke apa yang disebut sebagai fokus gravitasi. Pelensaan gravitasi adalah proses pembengkokan radiasi elektromagnetik oleh medan gravitasi benda berat, seperti lensa konvensional yang membelokkan berkas cahaya. Faktanya, umat manusia akan menerima teleskop raksasa dengan Matahari sebagai tujuannya, dengan bantuan yang memungkinkan untuk melihat relief, garis besar benua dan tutupan awan exoplanet yang jauh, misalnya,planet dari sistem TRAPPIST-1 atau Proxima b. Teleskop "gravitasi" semacam itu akan memiliki perbesaran 1011 kali lipat, yang serupa dengan instrumen di darat dengan diameter 80 km.
Vyacheslav Avdeev
