Para astronom telah mencapai titik balik besar dalam pencarian kehidupan di luar Bumi dengan mendeteksi atmosfer di sekitar planet berbatu mirip Bumi yang terletak di zona layak huni bintang lain.
Penemuan ini memberikan bukti terkuat bahwa planet-planet dengan suhu dan komposisi batuan yang mirip dengan Bumi mungkin ada di luar tata surya kita, namun tetap mempertahankan kondisi yang dapat mendukung kehidupan.
“Atmosfer sangat penting bagi sebuah planet untuk mendukung kehidupan seperti yang kita kenal sekarang,” kata penulis utama Collin Cherubim, yang baru-baru ini menerima gelar Ph.D. dalam Ilmu Bumi dan Planet dari Universitas Harvard.
“Ini adalah pertama kalinya seseorang menemukan atmosfer di planet berbatu di zona layak huni bintang lain.”
Helium mengungkapkan atmosfer planet ekstrasurya
Studi tersebut, diterbitkan 16 Juli di Sainsmenjelaskan pengamatan helium yang keluar dari LHS 1140 b, sebuah planet ekstrasurya berbatu yang terletak sekitar 48 tahun cahaya dari Bumi. Sinyal tersebut mendukung prediksi teoretis sebelumnya bahwa planet tersebut memiliki atmosfer.
LHS 1140 b mengelilingi bintang katai merah di zona layak huninya. Ini adalah wilayah di sekitar bintang di mana suhu dan kondisi lingkungan lainnya memungkinkan air cair tetap berada di permukaan planet.
Para ilmuwan telah mengidentifikasi ribuan exoplanet, termasuk beberapa planet berbatu yang terletak di zona layak huni. Namun, memastikan apakah planet-planet ini memiliki atmosfer telah menjadi salah satu tantangan tersulit dalam penelitian planet ekstrasurya.
“Dua puluh tahun yang lalu, kami bertanya-tanya apakah ada planet mirip Bumi lainnya,” kata Robin Wordsworth, Profesor Ilmu dan Teknik Lingkungan Gordon McKay dan profesor ilmu bumi dan planet di Harvard dan salah satu pembimbing tesis Cherubim. “Kemudian kami mengetahui bahwa mereka umum dan ditemukan di zona layak huni. Pertanyaan berikutnya adalah apakah ada di antara mereka yang berhasil menjaga atmosfer. Sekarang kami tahu setidaknya ada satu yang mampu mempertahankan atmosfer.”
Dunia berbatu yang mempertahankan atmosfernya
Penelitian sebelumnya telah mengidentifikasi planet berbatu yang mengorbit di zona layak huni bintangnya. Namun penelitian ini adalah yang pertama menunjukkan dengan jelas bahwa salah satu dunia ini memiliki atmosfer yang bisa bertahan selama miliaran tahun.
Cherubim dan rekan-rekannya mengembangkan model teoretis yang memperkirakan bahwa atmosfer bagian atas LHS 1140 b akan mengandung sejumlah besar helium yang perlahan-lahan keluar ke luar angkasa.
Para peneliti menguji prediksi ini menggunakan spektograf Warm Independent Echelle (WINERED) di Observatorium Magellan di Chili. Pengamatan mereka memanfaatkan peristiwa yang tidak biasa di mana LHS 1140 b dan planet lain melintasi jalur di depan bintangnya pada malam yang sama.
Planet kedua tidak menunjukkan tanda-tanda atmosfer. LHS 1140 b, bagaimanapun, menghasilkan sinyal yang jelas tentang helium yang keluar dari planet, membuktikan bahwa ia masih memiliki atmosfer.
Sebuah prediksi dikonfirmasi oleh data teleskop
Penasihat bersama Cherubim David Charbonneau, kepala departemen astronomi Harvard dan astronom di Pusat Astrofisika | Harvard dan Smithsonian awalnya meragukan keberhasilan rencana tersebut. Prediksi tersebut berasal dari model matematika, dan jenis sinyal ini belum pernah diamati sebelumnya dari dunia berbatu.
Hasilnya membuatnya berubah pikiran.
“Collin menganalisis planet-planet yang kami ketahui dan memperkirakan bahwa planet ini akan memiliki atmosfer helium,” kata Charbonneau. “Kemudian dia mengatur waktu di teleskop, mendapatkan datanya, dan deteksinya kuat secara statistik.”
Penemuan ini menunjukkan bahwa para astronom mungkin dapat mempelajari atmosfer planet ekstrasurya berbatu dari dalam tanah dengan mencari gas yang keluar ke luar angkasa.
Sebuah target yang menjanjikan dalam pencarian kehidupan
Para astronom memperkirakan atmosfer LHS 1140 ba bertahan selama lebih dari tiga miliar tahun. Umur yang panjang ini menjadikan planet ini target yang sangat menjanjikan untuk pengamatan tambahan.
Cherubim berharap dapat mengidentifikasi seluruh komposisi kimia atmosfer dan pada akhirnya menentukan apakah planet tersebut memiliki permukaan lautan atau fitur lain yang terkait dengan kelayakan huni. Dia dan rekan-rekannya juga berencana menggunakan model tersebut untuk mencari dunia berbatu tambahan yang memiliki atmosfer.
“Ini merupakan validasi model, dan saya harap ini hanya observasi pertama dari banyak observasi berikutnya,” katanya.
