Apa resep untuk planet yang hidup? Para astronom tidak yakin - kami belum menemukan selain Bumi.
Tetapi kami memiliki beberapa dugaan yang terpelajar: Kehidupan mungkin membutuhkan air, karbon, dan cukup cahaya dan panas untuk memberi daya pada dunia tanpa membakarnya menjadi garing. Gravitasi tidak boleh terlalu tinggi, dan atmosfer tidak akan sakit juga. Tetapi sebuah penelitian baru mengusulkan bahan penting lain: asteroid besar dan dampak komet, dalam jumlah yang tepat.
Ketika sebuah objek besar menabrak sebuah planet, dua hal terjadi: Materi dari objek tersebut akan ditambahkan ke massa planet, dan beberapa atmosfer di sekitar zona dampak ditendang ke luar angkasa, kata Mark Wyatt, seorang astronom dan pemimpin Universitas Cambridge. penulis makalah baru. Dalam tumbukan yang benar-benar raksasa, seperti yang membentuk bulan Bumi, beberapa atmosfir akan terlepas dari sisi jauh planet ini juga, yang berarti sedikit lebih banyak yang hilang. Tapi itu tidak berarti dunia asal wannabe harus mengabaikan dampaknya sepenuhnya. Jika sebuah planet ingin mengembangkan kondisi yang diperlukan untuk kehidupan, yang terbaik adalah masuk ke dalam kategori planet menengah yang menyerap banyak dampak besar - tetapi tidak begitu banyak sehingga mereka kehilangan atmosfernya.
Itu karena planet hampir pasti membutuhkan "volatil" di atmosfer mereka untuk menumbuhkan kehidupan, kata Wyatt pada Live Science. Volatil adalah bahan kimia, seperti air dan karbon dioksida, yang dapat mendidih pada suhu rendah. Semua kehidupan yang kita tahu bergantung pada air dan karbon untuk menopang dirinya sendiri pada tingkat kimia dasar, dan para ilmuwan percaya bahwa sifat-sifat bahan kimia itu membuatnya diperlukan agar kehidupan muncul di mana pun di alam semesta.
Tetapi tidak semua planet memulai dengan konsentrasi volatil yang diperlukan. Di awal kehidupan seorang bintang, itu jauh lebih terang. Dan kilau ekstra itu cukup panas untuk membakar semua debu longgar di wilayah yang akan menjadi zona layak huni bintang - daerah yang tidak terlalu panas, tidak terlalu dingin - di kemudian hari. Temperatur awal yang panas itu kemungkinan menghilangkan air dan zat mudah menguap lainnya dari debu yang pada akhirnya akan menjadi planet layak huni. Jadi setelah planet terbentuk dan bintang mendingin, bola berbatu ini perlu memperoleh volatilnya dari tempat lain di tata surya. Dengan kata lain, mereka harus menabrak banyak benda tersesat besar.
Para peneliti menemukan bahwa kandidat terbaik untuk memberikan volatil tanpa menanggalkan atmosfer planet dan mensterilkannya adalah benda berukuran sedang. Dampak dari asteroid dan komet selebar 60 kaki (20 meter) hingga 3.300 kaki (1 kilometer) sangat efisien untuk menghasilkan volatil dan cenderung menambah lebih banyak ke atmosfer daripada yang dikurangkannya, penulis menemukan. Asteroid yang lebih besar, antara sekitar 1 dan 12 mil (2 dan 20 km) yang melintas, akan cenderung melucuti atmosfer lebih banyak daripada yang mereka tambahkan.
Dampak raksasa seperti yang membentuk bulan Bumi, penulis temukan, jangan macam-macam dengan cerita itu sebanyak yang Anda harapkan. Peristiwa semacam itu sangat langka, dan meskipun mereka dapat mengubah komposisi atmosfer, mereka tidak akan sepenuhnya menghapusnya.
Salah satu pelajaran penting dari makalah ini adalah bahwa bintang kecil "kelas M" - kategori bintang yang paling umum, terlalu redup untuk dilihat dengan mata telanjang, banyak dari mereka katai merah - kemungkinan kandidat yang buruk untuk hidup, tulis para penulis. Itu penting, karena banyak sekali planet ekstrasurya yang berpotensi dihuni telah muncul di sekitar bintang-bintang semacam itu.
"Untuk bintang M, luminositas rendah mereka berarti bahwa zona layak huni jauh lebih dekat dengan bintang daripada bintang seperti matahari," kata Wyatt.
Untuk mendapatkan cahaya yang cukup, sebuah planet mirip Bumi yang mengelilingi bintang kelas M mungkin harus sedekat itu dengan bintang seperti halnya Merkurius dengan matahari kita.
Dan itu semakin buruk. Tepat di samping bintang kecil bermassa rendah, asteroid dan komet terbang dengan kecepatan yang jauh lebih tinggi dan menabrak planet secara lebih dramatis.
"Dampak kecepatan tinggi jauh lebih efisien dalam menanggalkan atmosfer," kata Wyatt.
Itu berita buruk seumur hidup di dunia M. Dan itu bukan satu-satunya faktor yang membuat kehidupan dunia-M tidak mungkin.
"Ada sejumlah alasan mengapa planet yang bisa dihuni yang mengorbit kurcaci M mungkin tidak memiliki atmosfer, termasuk pengupasan dari angin bintang dan planet-planet yang lebih dekat dengan bintang inangnya," kata Sarah Rugheimer, seorang ahli atmosfer planet ekstrasurya di Universitas Oxford, yang tidak terlibat dalam penelitian ini.
Jadi apakah ada harapan untuk hidup di dunia M?
"Saya pikir, pada akhirnya, kami akan menjawab pertanyaan ini secara observasi segera setelah diluncurkan: Apakah planet-planet yang dapat dihuni yang mengorbit M katai memiliki atmosfer?" Kata Rugheimer. "Kita tahu bahwa planet yang sedikit lebih panas dan lebih besar yang mengorbit planet kerdil memiliki atmosfer yang tebal. Tetapi pertanyaan ini masih ada pada planet yang dapat dihuni: Bisakah mereka mempertahankan atmosfer yang cukup tipis, seperti Bumi daripada Venus?"
Para penulis menekankan dalam makalah bahwa banyak kesimpulan mereka didasarkan pada ketidakpastian: Di mana kehidupan terbentuk? Seberapa jauh sistem bintang lainnya menyerupai tata surya kita?
Edwin Bergin, seorang ahli dalam pembentukan planet dan air di Universitas Michigan yang tidak terlibat dalam penelitian ini, setuju dengan penulis bahwa ada apa yang disebutnya "komplikasi signifikan" dalam perhitungan di balik makalah ini.
"Tapi tren umum yang mereka sajikan cukup menarik dan bisa jadi penting," katanya.
Dia menunjuk pada karyanya sendiri, yang menunjukkan bahwa Bumi dimulai dengan atmosfer yang lebih kaya dan kaya nitrogen, tetapi kehilangan banyak dampak. Para penulis makalah baru ini menyarankan dalam model mereka bahwa dampak dari komet dan asteroid mungkin telah membentuk atmosfer Bumi, Mars dan Venus.
Di ujung jalan, kata para peneliti, ada lebih banyak untuk belajar tentang bagaimana pekerjaan ini dapat menjelaskan tata surya kita sendiri, terutama peran dampak raksasa di sini. Makalah ini belum diterbitkan dalam jurnal peer-review dan tersedia di server preprint arXiv.
