Kami saat ini menemukan 867 planet ekstrasurya yang berbeda, tetapi belum dapat menentukan dengan pasti apakah salah satu dari mereka adalah pelabuhan kehidupan. Sementara oksigen relatif melimpah di Semesta, menemukannya di atmosfer planet yang jauh dapat menunjukkan kelayakhuniannya karena keberadaannya - dalam jumlah besar - akan menandakan kemungkinan adanya kehidupan.
Tapi di mana mencarinya dulu? Sebuah studi baru menemukan bahwa kita dapat mendeteksi oksigen di atmosfer planet yang dapat dihuni, mengorbit katai putih - sebuah bintang yang sedang dalam proses kematian - jauh lebih mudah daripada planet seperti Bumi yang mengorbit bintang seperti Matahari.
"Dalam pencarian untuk tanda-tangan biologis makhluk luar angkasa, bintang-bintang pertama yang kita pelajari haruslah katai putih," kata Avi Loeb, ahli teori di Pusat Astrofisika (CfA) Harvard-Smithsonian dan direktur Institute for Theory and Computation.
Loeb dan koleganya Dan Maoz dari Universitas Tel Aviv memperkirakan bahwa survei terhadap 500 kurcaci putih terdekat dapat menemukan satu atau lebih Bumi yang dapat dihuni.
Katai putih menjadi bintang seperti Matahari setelah habis bahan bakar nuklirnya. Itu menghembuskan lapisan luarnya, meninggalkan inti panas yang bisa seukuran Bumi. Perlahan dingin dan memudar dari waktu ke waktu, tetapi dapat menahan panas cukup lama untuk menghangatkan dunia terdekat selama miliaran tahun.
Saat ini, sebagian besar planet yang kami temukan mengorbit dekat dengan bintang induknya, karena para astronom menemukan planet yang menggunakan astrometri oleh pengaruh gravitasi yang dimiliki planet pada bintang tersebut, yang menyebabkannya bergetar sedikit. Planet masif yang dekat dengan bintang memiliki efek terbesar dan juga yang paling mudah dideteksi.
Dengan menggunakan fotometri, para astronom melihat penurunan dalam jumlah cahaya yang diberikan oleh sebuah bintang ketika sebuah planet lewat di depan bintang tersebut. Karena white dwarf memiliki ukuran yang hampir sama dengan Bumi, sebuah planet seukuran Bumi akan memblokir sebagian besar cahayanya dan menciptakan sinyal yang jelas. Fotometri, atau metode transit, telah membuktikan cara terbaik untuk menemukan exoplanet.
Katai putih jauh lebih kecil dan lebih redup daripada Matahari, dan sebuah planet harus lebih dekat agar dapat dihuni dengan air cair di permukaannya, sehingga seharusnya membuat planet di sekitar bintang katai putih lebih mudah dideteksi. Planet layak huni akan mengelilingi kurcaci putih setiap 10 jam sekali pada jarak sekitar satu juta mil.
Lebih penting lagi, kita hanya bisa mempelajari atmosfer planet transit. Ketika cahaya katai putih bersinar melalui lingkaran udara yang mengelilingi piringan hitam siluet planet, atmosfer menyerap cahaya bintang. Ini meninggalkan sidik jari kimia yang menunjukkan apakah udara itu mengandung uap air, atau bahkan tanda tangan kehidupan, seperti oksigen.
Tetapi ada peringatan: Sebelum bintang menjadi katai putih, ia membengkak menjadi raksasa merah, menelan dan menghancurkan planet-planet terdekat. Karena itu, sebuah planet harus tiba di zona layak huni setelah bintang berevolusi menjadi bintang katai putih. Entah itu akan bermigrasi ke arah bintang dari orbit yang lebih jauh atau menjadi planet baru yang terbentuk dari sisa debu dan gas.
Namun, kami belum menemukan planet luar di sekitar katai putih, meskipun Loeb dan Moaz mengatakan berlimpahnya unsur-unsur berat di permukaan katai putih menunjukkan bahwa sebagian besar dari mereka memiliki planet berbatu.
Kita membutuhkan mata yang lebih baik di langit untuk menemukan planet di sekitar katai putih, kata Loeb dan Maoz, dan James Webb Space Telescope (JWST), yang dijadwalkan diluncurkan pada akhir dekade ini, berjanji untuk mengendus gas-gas dari dunia asing ini. .
Loeb dan Maoz menciptakan spektrum sintetis, meniru apa yang akan dilihat JWST jika ia memeriksa planet yang dapat dihuni yang mengorbit katai putih. Mereka menemukan bahwa oksigen dan uap air akan terdeteksi dengan hanya beberapa jam dari total waktu pengamatan.
"JWST menawarkan harapan terbaik untuk menemukan planet yang dihuni dalam waktu dekat," kata Maoz.
Penelitian terbaru oleh para astronom CfA Courtney Dressing dan David Charbonneau menunjukkan bahwa planet terdekat yang dapat dihuni kemungkinan besar akan mengorbit bintang katai merah (bintang bermassa rendah dan dingin yang menjalani fusi nuklir). Karena katai merah, meskipun lebih kecil dan lebih redup dari Matahari, jauh lebih besar dan lebih terang dari katai putih, silau akan membanjiri sinyal redup dari atmosfer planet yang mengorbit. JWST harus mengamati ratusan jam transit agar memiliki harapan untuk menganalisis komposisi atmosfer.
"Meskipun planet yang dapat dihuni terdekat mungkin mengorbit bintang katai merah, yang terdekat dengan mudah kita buktikan sebagai penampung kehidupan mungkin mengorbit bintang katai putih," kata Loeb.
Baca makalah mereka di sini.
Sumber: CFA
