Ketika para astronom menemukan sebuah planet ekstrasurya baru, salah satu pertimbangan pertama adalah jika planet itu berada di zona layak huni, atau di luarnya. Label itu sangat tergantung pada apakah suhu planet ini memungkinkan air cair. Tapi tentu saja itu tidak sesederhana itu. Sebuah studi baru menunjukkan bahwa dunia es yang membeku dengan samudra yang benar-benar beku sebenarnya bisa memiliki area daratan yang layak huni.
Studi baru ini diterbitkan dalam Journal of Geophysical Research AGU: Planet. Ini berfokus pada bagaimana siklus CO2 melalui planet dan bagaimana hal itu mempengaruhi suhu planet. Judulnya adalah "Bola Salju yang Layak Huni: Kondisi Tanah Beriklim, Air Cair, dan Implikasi untuk CO2 Pelapukan."
Planet bola salju adalah planet yang mirip dengan Bumi, tetapi dengan lautan yang membeku sampai ke garis khatulistiwa. Ini terpisah dari zaman es, ketika gletser tumbuh dan lapisan es kutub membesar, terkadang menjadi beberapa kilometer. Di zaman es, lautan khatulistiwa tetap bebas dari es.
Tapi planet bola salju lebih beku dari itu. Di planet bola salju, semua samudera tertutup es, termasuk samudera khatulistiwa. Para ilmuwan telah menganggap planet-planet ini layak huni, karena tidak ada air cair di permukaan.
Bumi telah mengalami setidaknya satu dan mungkin sebanyak tiga fase bola salju dalam sejarahnya. Kehidupan mengalami fase-fase ini karena satu-satunya bentuk kehidupan adalah mikroorganisme laut. Jadi pertanyaannya adalah, ketika kita melihat exoplanet bola salju di zona layak huni bintangnya, mungkinkah kehidupan masih bertahan di sana?
Penelitian baru ini mengatakan ya, atau setidaknya, mungkin.
Penulis utama studi baru ini adalah Adiv Paradise, seorang astronom dan ahli fisika di University of Toronto, Kanada. Paradise meringkas situasinya dengan singkat: "Anda memiliki planet-planet ini yang secara tradisional Anda anggap tidak layak huni dan <studi baru> ini menunjukkan bahwa mungkin memang begitu."
"Kita tahu bahwa Bumi dapat dihuni melalui episode bola salju sendiri, karena kehidupan muncul sebelum episode bola salju kita dan kehidupan tetap panjang melewatinya," kata Paradise dalam siaran pers. “Tetapi seluruh hidup kita ada di lautan pada saat itu. Tidak ada apa-apa tentang tanah itu. "
Paradise dan anggota tim lainnya ingin menyelidiki gagasan bahwa bahkan di planet bola salju, beberapa wilayah daratan mungkin tetap bertahan hidup. Mereka menggunakan model komputer untuk mensimulasikan variabel iklim yang berbeda di dunia bola salju teoretis. Mereka menyesuaikan konfigurasi benua, jumlah sinar matahari, dan karakteristik lain dari dunia bola salju teoretis mereka. Mereka juga fokus pada CO2.
CO2 adalah gas rumah kaca, tentu saja. Ini memungkinkan atmosfer sebuah planet untuk memerangkap panas, dan itu dapat membantu menjaga suhu sebuah planet. Tidak cukup, dan sebuah planet dapat membeku. Terlalu banyak, dan suhu bisa melonjak melampaui kisaran sehingga kehidupan bisa bertahan.
CO2 mengikuti siklus yang diketahui dalam kehidupan sebuah planet. Jumlah yang bertahan di atmosfer tergantung pada curah hujan dan erosi. Air dalam curah hujan menyerap CO2 dan mengubahnya menjadi asam karbonat. Setelah itu di permukaan planet, asam karbonat bereaksi dengan batu. Reaksi tersebut memecah asam karbonat, dan mengikat dengan mineral. Akhirnya karbon itu sampai ke lautan dan disimpan di dasar lautan.
Tetapi begitu permukaan planet bola salju membeku, tidak ada yang bisa terjadi. Penghapusan CO2 dari atmosfer berhenti mati di jalurnya. Tidak ada curah hujan, dan tidak ada tanah terbuka.
Tetapi dalam simulasi mereka, beberapa planet bola salju model mereka terus kehilangan CO2 atmosfer bahkan setelah mereka membeku. Itu menyiratkan dua hal: harus ada tanah bebas es, dan harus ada curah hujan.
Dalam beberapa simulasi, beberapa planet bola salju lebih hangat daripada yang lain. Di antara mereka, beberapa dari mereka memiliki area daratan yang tetap cukup hangat untuk melanjutkan siklus karbon: ada curah hujan, dan batuan terbuka. Daerah-daerah yang tidak beku ini berada di tengah-tengah benua, jauh dari lautan yang membeku. Beberapa suhu di daerah itu mencapai setinggi 10 Celcius (50 F.) Karena para ilmuwan berpikir bahwa kehidupan masih dapat terus bereproduksi dalam suhu serendah -20 C (-4 F.,) maka temuan ini membuka jalan bagi kehidupan untuk bertahan hidup di planet bola salju, seperti yang terjadi selama fase bola salju Bumi sendiri (s.)
Tetapi penelitian itu juga menemukan sesuatu yang lain. Di bawah kondisi yang tepat, (atau bukan kondisi yang tepat, jika Anda ingin melihat lebih banyak kehidupan di sana), sebuah planet dapat terperangkap dalam fase bola salju dan tidak pernah bergerak keluar darinya. Itu semua tergantung pada siklus karbon juga.
Para ilmuwan dulu berpikir bahwa untuk planet-planet yang aktif secara vulkanik, akan ada pelepasan CO2 secara bertahap yang diasingkan di bebatuan, dan seiring waktu itu akan menghangatkan atmosfer, karena tidak dapat dihilangkan oleh hujan. Tetapi jika ada penelitian yang benar, maka sejumlah kecil tanah terbuka, dan hujan yang turun di atasnya, dapat menyeimbangkan CO2 yang dilepaskan dan menjaga planet ini dalam kondisi bola salju yang hampir abadi. Hanya sedikit tanah yang bebas es. Dalam skenario itu, hidup mungkin tidak mungkin.
Secara keseluruhan hasil penelitian ini menunjukkan betapa rumitnya planet. Masing-masing berada dalam situasi yang unik, dan label awal dari layak huni atau tidak layak huni hanyalah titik awal. Ada sejumlah besar variabel yang membentuk setiap planet ekstrasurya yang kami temukan.
Aman untuk mengatakan bahwa kita dapat mengesampingkan sejumlah besar planet dalam hal kelayakhunian. Hot Jupiters, misalnya, menghanguskan planet gas panas, dan tidak pernah dapat mendukung segala bentuk kehidupan yang dapat kita bayangkan.
Tetapi untuk planet di zona layak huni, atau di perbatasan, kita tidak dalam posisi untuk mengesampingkannya, bahkan jika mereka tampaknya tidak mungkin mendukung kehidupan.
Dibutuhkan lebih banyak ilmu.
Sumber:
- Siaran Pers: Studi menunjukkan planet mirip Bumi yang beku dapat mendukung kehidupan
- Makalah Penelitian: Bola Salju Layak Huni: Kondisi Tanah Beriklim, Air Cair, dan Implikasi untuk CO2 Pelapukan
- Wikipedia: Bola Salju Bumi
- Wikipedia: Periode Cryogenian
