Dalam pencarian mereka untuk kehidupan ekstraterestrial, para ilmuwan mulai mencari dunia yang berputar mengelilingi bintang, seperti Bumi kita - mengelilingi Matahari. Bagaimanapun, kehangatan konstan yang diberikan bola kuning bercahaya di langit kepada kita, dan memungkinkan kehidupan di Bumi.
Tetapi ketika para astronom terus menemukan ribuan planet, mereka menyadari bahwa jika (atau ketika) kita menemukan tanda-tanda kehidupan di luar bumi, kemungkinan besar alien ini akan mengorbit di sekitar bintang yang sangat berbeda dari Matahari kita. Ini akan menjadi lebih merah, lebih dingin, lebih kecil dan lebih terang dari bintang kita. Jadi, dalam pencarian kehidupan di luar bumi, banyak astronom mengalihkan pandangannya ke bintang-bintang kecil yang dikenal sebagai katai merah atau katai-M.
Sebagai permulaan, perlu dicatat bahwa para astronom tidak pernah terlalu peduli tentang katai-M. Setelah penemuan planet pertama di luar tata surya pada tahun 1995, para ilmuwan mulai mencari rekan sejatinya di Bumi: planet berbatu yang mirip dengan kita yang mengorbit bintang yang mirip dengan matahari kita. Pencarian untuk sistem semacam itu telah memandu para astronom selama sebagian besar tahun 2000-an, kata astronom Phil Muarhead dari Universitas Boston.
Kemudian para astronom menyadari bahwa secara teknis mungkin lebih mudah untuk mencari planet di sekitar katai-M. Menemukan planet lain itu sulit, dan astronom mengandalkan dua metode utama. Pertama, mereka mencari penurunan kecerahan bintang yang terjadi ketika sebuah planet melintas di depannya. Kedua, astronom mengukur goyangan kecil di sebuah bintang, yang disebabkan oleh tarikan gravitasi ringan dari planet lain. Kedua metode ini bekerja sangat baik dengan planet yang mengorbit katai-M. Selain itu, ia berputar lebih sering, yang meningkatkan kemungkinan pendeteksiannya.
M-dwarf telah menerima dorongan besar berkat teleskop luar angkasa Kepler, yang diluncurkan pada 2008. Saat mengintip ke sepetak kecil langit, teleskop mencari pemadaman mendadak di bintang yang terjadi saat planet lewat di depannya. Dengan demikian, teleskop menemukan lebih dari seribu planet. “Kepler mengubah segalanya,” kata Muarhed.
Karena sistem katai-M lebih mudah dideteksi, banyak planet di orbitnya telah ditemukan melalui efek seleksi. Tapi, seperti yang ditunjukkan Muarhed dengan tepat, Kepler juga direkayasa untuk mencari planet seukuran Bumi yang mengorbit bintang mirip matahari. Hanya sekarang jumlahnya masih mengisyaratkan bahwa kita perlu mencari kehidupan di planet yang dekat dengan katai-M.
"Anda lebih suka menemukan planet yang berpotensi dapat dihuni di dekat katai-M daripada di dekat bintang seperti matahari," kata astronom Courtney Dressing dari Harvard.
Video promosi:
Dia menganalisis berapa banyak planet seukuran Bumi - yaitu, dengan radius satu hingga setengah Bumi - berputar di sekitar katai-M di zona yang berpotensi dihuni (zona Goldilocks, wilayah di sekitar bintang tempat air cair dapat berada di permukaan planet). Menurut perhitungan terakhirnya, satu dari empat bintang M memiliki planet seperti itu.
Ini lebih tinggi dari perkiraan perkiraan untuk planet mirip bumi yang mengorbit analog matahari, kata ilmuwan itu. Analisis oleh astronom Eric Pettigura dari University of California, Berkeley menunjukkan bahwa kurang dari 10% bintang mirip matahari memiliki planet dengan radius satu hingga dua Bumi.
Katai-M memiliki properti penting lainnya. Mereka adalah bintang paling melimpah di galaksi, terhitung sekitar 75% dari ratusan miliar bintang di Bima Sakti. Jika perkiraan Dressing benar, galaksi kita mungkin memiliki urutan 100 miliar planet mirip Bumi yang mengorbit di zona berpotensi layak huni dari bintang tipe-M.
Harap dicatat bahwa perkiraan ini memiliki banyak keterbatasan. Mereka bergantung pada apa yang dimaksud dengan zona yang berpotensi dihuni, dan ini belum didefinisikan dengan baik. Biasanya, zona layak huni adalah tempat yang tidak terlalu panas, tidak terlalu dingin dan mungkin terdapat air cair. Tetapi ada juga banyak keraguan tentang seberapa baik atmosfer planet dapat menahan air (Venus, jika ada, juga berada dalam zona yang berpotensi dihuni).
Dengan perkiraan yang lebih umum untuk memperluas zona yang berpotensi dapat dihuni, angka Pettiguere untuk planet mirip Bumi dalam bintang mirip matahari bisa mencapai 22% atau lebih. Tapi jumlah Dressing juga bisa naik.
Awalnya, para astronom skeptis tentang M-dwarf, karena mereka tidak mengira bahwa planet dari bintang semacam itu dapat dihuni dengan cara apa pun. Di satu sisi, M orang kerdil lebih aktif, terutama selama miliaran tahun pertama kehidupan mereka. Mereka dapat membombardir planet dengan radiasi ultraviolet yang mematikan. Mereka dapat memancarkan suar bintang yang kuat yang merampas atmosfer planet ini.
Dan karena orbit planet akan berada dekat dengan katai-M, gravitasi bintang dapat mengubah rotasi planet di sekitar porosnya. Jika planet seperti itu diblokir pasang surut, akan ada hari abadi di satu sisi planet dan malam abadi di sisi lain. Bagian planet yang terang akan dipanggang, sedangkan bagian yang gelap akan membeku sepenuhnya - bukan lingkungan yang paling ramah untuk kehidupan.
Kehidupan di luar bumi
Tak satu pun dari pertanyaan-pertanyaan ini terselesaikan sepenuhnya, dan beberapa astronom tidak menganggapnya masalah serius sama sekali. Misalnya, Eomawa Shields dari University of California, Los Angeles. Misalnya, kelayakan hunian mungkin bergantung pada jenis dan frekuensi wabah tertentu, yang masih belum dipahami dengan baik. Model komputer juga telah menunjukkan bahwa atmosfer dapat mendistribusikan panas, mencegah sisi gelap planet membeku.
Dalam beberapa hal, planet di sekitar katai-M mungkin lebih ramah daripada yang terlihat. Planet yang dihuni pasti mengandung banyak air dan es, dan Shields menganalisis bagaimana cahaya bintang katai-M berinteraksi dengan atmosfer dan permukaan es planet semacam itu. Katai M menghasilkan lebih banyak radiasi infra merah daripada bintang mirip matahari, dan karena atmosfer dan es sebuah planet di orbitnya menyerap cahaya infra merah dengan baik, planet tersebut tidak akan membeku secepat bintang mirip matahari. Dan bahkan jika membeku, itu akan cepat mencair.
Jenis iklim yang stabil ini dapat memberi kehidupan yang subur lebih banyak waktu untuk berkembang tanpa gangguan seperti pendinginan atau pemanasan yang cepat. Meskipun demikian, Shields menambahkan bahwa planet beku tidak harus merepotkan untuk kehidupan. Bumi, bagaimanapun juga, bisa saja melewati periode Bumi Bola Salju lebih dari 600 juta tahun yang lalu.
Sementara beberapa astronom terus mengamati M katai, yang lain masih ingin mempelajari bintang mirip matahari. Saat ini, para peneliti semakin beralih ke studi sistem tipe-M. Misi Kepler hampir berakhir, tetapi para astronom menunggu Satelit Survei Exoplanet Transitin, yang dimulai pada 2017. TESS akan mencari planet di sekitar bintang terang, termasuk banyak katai M.
Teleskop Luar Angkasa James Webb, penerus penyebab Hubble, yang akan diluncurkan pada 2018, bahkan dapat menganalisis atmosfer planet-planet semacam itu. Namun, menurut Muarhed, teleskop ini hanya bisa membidik M-dwarf; misi baru akan dibutuhkan untuk menargetkan bintang seperti matahari.
Pada akhirnya, karena sumber daya menjadi semakin langka, para astronom harus memilih antara fokus pada bintang katai-M dan bintang mirip matahari. Solusinya akan tergantung pada apa yang mereka temukan dalam beberapa tahun ke depan. Para astronom yakin mereka akan menemukan planet yang berpotensi dapat dihuni apa pun yang terjadi.
Mengenai kehidupan, pertanyaan ini lebih rumit. "Saya tidak tahu kapan ini akan terjadi, tapi saya berharap itu akan terjadi lebih cepat daripada nanti - dan saya yakin itu akan terjadi," kata Shields. "Satu-satunya pertanyaan adalah apakah dan kapan akan ada pendanaan."
