Air cair secara luas dianggap sebagai salah satu bahan utama kehidupan. Namun penelitian baru menunjukkan bahwa dunia yang berada dalam kegelapan ruang antarbintang bisa tetap layak huni, bahkan tanpa panas dari bintang di dekatnya.
Sebuah tim ilmuwan dari ORIGINS Cluster of Excellence di Ludwig Maximilian University of Munich (LMU) dan Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) telah menemukan bahwa bulan yang mengorbit planet terapung mungkin mampu mempertahankan lautan air cair hingga 4,3 miliar tahun. Atmosfer hidrogen yang padat dikombinasikan dengan pemanasan pasang surut dapat menjaga bulan-bulan yang jauh ini cukup hangat sehingga kehidupan berpotensi berkembang dan berevolusi dalam jangka waktu yang sangat lama, kata para peneliti.
Planet nakal dan bulan pengembara
Sistem planet sering kali terbentuk di lingkungan yang kacau. Pada tahap awal perkembangannya, planet-planet raksasa bisa sangat berdekatan satu sama lain dan terkadang mendorong planet-planet tetangganya menjauh dari tata surya mereka. Planet-planet yang tergusur ini dikenal sebagai planet mengambang bebas (FFP), atau planet jahat, karena planet-planet tersebut bergerak melintasi galaksi tanpa mengorbit bintang.
Penelitian sebelumnya yang dipimpin oleh fisikawan LMU Dr Giulia Roccetti menunjukkan bahwa planet raksasa yang dikeluarkan dari sistemnya masih dapat mempertahankan beberapa bulannya setelah diledakkan ke luar angkasa.
Bahkan jika bulan-bulan tersebut bertahan, orbitnya dapat berubah secara dramatis. Alih-alih bergerak dalam jalur yang hampir melingkar, mereka sering kali melakukan perjalanan dalam orbit yang sangat memanjang mengelilingi planet mereka.
Gelombang pasang yang memanas dapat membuat lautan tetap hangat
Saat bulan-bulan ini bergerak semakin dekat dan semakin jauh dari planetnya selama setiap orbit, gaya gravitasi yang kuat terus-menerus meregangkan dan menekannya. Pembengkokan berulang ini menghasilkan panas internal melalui gesekan, suatu proses yang dikenal sebagai pemanasan pasang surut.
Para peneliti menemukan bahwa panas ini mungkin cukup kuat untuk menjaga permukaan lautan agar tidak membeku, bahkan di ruang antarbintang yang sangat dingin, di mana sinar matahari tidak tersedia.
Apakah panas ini akan tetap terperangkap di dekat permukaan, sangat bergantung pada atmosfer.
Di Bumi, karbon dioksida berperan sebagai gas rumah kaca penting yang membantu menahan panas. Studi sebelumnya menunjukkan bahwa atmosfer yang kaya karbon dioksida dapat mempertahankan kondisi layak huni selama 1,6 miliar tahun. Namun di lingkungan yang sangat dingin di sekitar planet jahat, karbon dioksida pada akhirnya akan mengembun dan kehilangan sebagian besar kapasitas pemanasannya.
Atmosfer hidrogen dapat memerangkap panas
Untuk mengatasi masalah ini, para peneliti mempelajari atmosfer yang kaya akan hidrogen.
Molekul hidrogen biasanya memungkinkan radiasi infra merah melewatinya dengan mudah. Namun, di bawah tekanan yang sangat tinggi, tumbukan antar molekul hidrogen menciptakan interaksi molekul sementara yang mampu menyerap dan memerangkap radiasi termal. Efek ini disebut penyerapan akibat tumbukan.
Karena hidrogen tetap stabil pada suhu yang sangat rendah, para peneliti menemukan bahwa hidrogen dapat bertindak sebagai selimut isolasi yang efektif di sekitar bulan-bulan tersebut, membantu mereka menahan panas selama miliaran tahun.
Petunjuk asal mula kehidupan
Hasilnya juga bisa memberikan wawasan tentang bagaimana kehidupan pertama kali muncul di Bumi.
“Kolaborasi kami dengan tim Profesor Dieter Braun membantu kami menyadari bahwa tempat lahir kehidupan tidak selalu membutuhkan sinar matahari,” jelas David Dahlbüdding, mahasiswa doktoral di LMU dan penulis utama studi tersebut. “Kami menemukan hubungan yang jelas antara bulan-bulan yang jauh ini dan masa awal Bumi, di mana konsentrasi hidrogen yang tinggi dari dampak asteroid dapat menciptakan kondisi yang diperlukan untuk kehidupan.”
Para peneliti juga berpendapat bahwa gaya pasang surut dapat mendorong aktivitas kimia yang signifikan. Peregangan dan kompresi bulan yang terus-menerus dapat menciptakan siklus basah dan kering yang berulang di mana air berulang kali menguap dan mengembun. Para ilmuwan yakin siklus ini dapat membantu menghasilkan molekul kompleks yang penting bagi kehidupan.
Dunia layak huni tersembunyi di seberang galaksi
Para astronom berpendapat bahwa planet jahat mungkin sangat umum ditemukan di seluruh Bima Sakti. Beberapa perkiraan menunjukkan bahwa jumlah planet terapung mungkin sama banyaknya dengan jumlah bintang di galaksi kita.
Jika banyak dari planet-planet ini juga memiliki bulan, jumlah kemungkinan lingkungan yang memungkinkan adanya kehidupan bisa jauh lebih besar dari yang diperkirakan sebelumnya. Studi baru ini menunjukkan bahwa dunia yang layak huni mungkin tidak membutuhkan sinar matahari sama sekali dan kehidupan berpotensi muncul dan bertahan bahkan di wilayah ruang angkasa yang paling gelap sekalipun.
