Saya telah mengatakan berulang kali di masa lalu bahwa Bumi adalah planet terbaik di Semesta. Evolusi menyesuaikan kita dengan planet ini, dan tidak mungkin kita bisa menemukan planet lain yang baik untuk kita.
Namun, apakah ini planet terbaik? Adakah tempat di Semesta yang mungkin memiliki kondisi untuk keragaman kehidupan yang lebih banyak?
Fakta bahwa kita memiliki kehidupan di Bumi sama sekali sangat menakjubkan. Kami berlokasi di zona layak huni dari bintang berurutan utama yang tidak menghasilkan terlalu banyak sinar matahari yang mematikan.
Kami memiliki atmosfer tebal yang diisi dengan oksigen dan nitrogen yang dapat kami hirup. Planet ini cukup besar sehingga intinya masih cair, dengan bola besi berputar yang mempertahankan medan magnet planet. Ini, dikombinasikan dengan atmosfer tebal melindungi permukaan planet dari sinar kosmik, radiasi ultraviolet terburuk dari Matahari, dan badai matahari yang mematikan.
Kami memiliki lempeng tektonik yang terus-menerus mendaur ulang material di permukaan planet ini, membawa bahan kimia segar keluar dari bagian dalamnya.
Kita memiliki bulan yang relatif besar, yang mungkin membuat planet kita lebih stabil dalam kemiringan aksialnya, dengan pasang surut yang membantu transisi bentuk kehidupan awal dari lautan ke daratan. Tapi bulan tidak terlalu besar.
Kami memiliki lautan besar yang membantu mengatur iklim planet ini, memindahkan air hangat ke daerah yang lebih dingin, untuk membuatnya lebih beragam dan layak huni.
Daftar berjalan, dan saya yakin ada beberapa faktor yang belum kita temukan.
Dan ketika datang ke Bumi, kehidupan telah berkembang, menemukan jalannya ke setiap ceruk ekologi yang memungkinkan, menyesuaikan diri melalui evolusi untuk menangani dingin pahit, panas yang intens, tekanan intens di bagian bawah lautan, bahkan kota-kota, yang hidup tepat di sebelah manusia makhluk.
Tapi bisakah Bumi lebih baik? Mungkinkah ada planet yang super layak huni?
Jika ada satu hal yang diajarkan bidang astronomi kepada kami, itu adalah bahwa kami tidak istimewa. Kami bukan pusat Tata Surya. Ini bukan tempat atau waktu khusus di Semesta. Dan itu mungkin berarti Bumi bukanlah tempat terbaik untuk kehidupan. Itu adalah tempat terbaik untuk manusia, tetapi tidak untuk kehidupan.
Menurut sebuah makalah pada tahun 2013, astrobiolog Penn State Ravi Kumar Kopparapu dan yang lainnya menghitung di mana tepi zona layak huni bintang harus benar-benar berada, berdasarkan data iklim modern. Mereka menghitung bahwa zona layak huni di sekitar bintang seperti matahari harus berada antara 0,99 dan 1,7 kali jarak dari Bumi ke Matahari.
Yang berarti bahwa Bumi sebenarnya tepat di tepi bagian dalam zona layak huni Matahari. Seperti, nyaris. Jika lebih dekat ke Matahari, kita akan mengalami efek rumah kaca yang melarikan diri, seperti Venus.
Anda mungkin ingin menjadi lebih dekat ke tengah-tengah zona layak huni, di mana variasi orbital tidak akan mendorong planet Anda ke ekstrem.
Bumi relatif muda. Mempertimbangkan fakta bahwa planet ini hanya ada sekitar 4,5 miliar tahun sekarang, dan hanya menemukan kehidupan multisel dalam beberapa ratus juta tahun terakhir.
Matahari sedang memanas, dan karena kita sudah sangat dekat, kita sebenarnya hanya memiliki beberapa ratus juta tahun, satu miliar tahun paling lama sebelum suhu naik dan lautan menguap. Tetapi bagaimana jika kehidupan dapat menghasilkan miliaran tahun evolusi lebih banyak untuk menghasilkan bentuk-bentuk kehidupan baru yang lebih beragam?
Anda mengira platipus tidak biasa, bayangkan saja apa yang Anda dapatkan dengan evolusi 2 miliar tahun lagi. Atau 20 miliar.
Dalam sebuah makalah 2016 berjudul Superhabitable Worlds, Rene Heller dan John Armstrong mengalami kondisi yang mungkin membuat planet yang paling layak huni. Ini adalah makalah yang sangat mudah dibaca, dengan banyak ide keren. Jika Anda seorang penulis fiksi ilmiah yang mencari beberapa ide membangun dunia, pasti memeriksanya. Saya akan menaruh tautan di catatan acara.
Mereka mengusulkan bahwa bintang dengan massa kurang dari Matahari, yang diklasifikasikan sebagai bintang K, mungkin adalah kandidat terbaik untuk keanekaragaman karena mereka berumur panjang dan relatif stabil. Bintang tipe K akan memiliki masa hidup 20-70 miliar tahun tanpa megaflare kerdil merah yang sial itu.
Anda tentu menginginkan planet lain dalam sistem bintang, yang mampu mengarahkan asteroid dan komet dengan gravitasi mereka untuk mengalirkan air dan bahan kimia lain yang dibutuhkan untuk kehidupan. Terima kasih untuk itu, Jupiter.
Dan idealnya, Anda menginginkan beberapa planet layak huni dalam sistem yang sama, yang mampu mengirim kehidupan bolak-balik. Suatu proses yang dikenal sebagai panspermia.
Jadikan planet Anda yang layak huni menjadi bulan raksasa gas untuk mendapatkan kekuatan pasang surut yang kuat yang akan membuat material vulkanik segar meletus ke permukaan.
Lebih baik lagi, memiliki planet biner, di mana dua dunia mengorbit satu sama lain, memberikan kekuatan pasang surut dan bertukar bentuk kehidupan bolak-balik.
Dan kita baru saja mulai!
Jadikan planet ini lebih besar dan Anda akan mendapatkan lebih banyak area permukaan untuk air untuk bersirkulasi suhu (lebih dari itu dalam hitungan detik), tetapi juga lebih banyak area permukaan bagi makhluk hidup untuk mengeksploitasi berbagai relung.
Jadi, kita berbicara tentang planet yang lebih besar, lebih besar. Setelah Anda mendapatkan sekitar dua kali massa Bumi, lempeng tektonik mulai mati, jadi cobalah untuk tetap di bawah jumlah itu.
Anda juga menginginkan dunia yang cukup besar dan cukup panas di bagian dalamnya untuk pergerakan paduan besi di intinya untuk mempertahankan magnetosfer yang luas di planet ini.
Anda mungkin khawatir tentang gravitasi permukaan, tetapi sebuah planet dengan massa Bumi dua kali lipat hanya perlu sekitar 40% lebih besar untuk memiliki gravitasi permukaan yang sama.
Pada sebuah konferensi baru-baru ini di Barcelona, Dr. Stephanie Olson dari University of Chicago mempresentasikan pekerjaan yang telah mereka lakukan dalam mencari lingkungan yang paling mendukung kehidupan di planet ekstrasurya.
Mereka menggunakan alat dari NASA yang disebut model sirkulasi umum ROCKE-3D. Ini adalah alat yang sangat luar biasa yang tersedia secara bebas untuk umum. Anda dapat mengunjungi situs web, dan kemudian melihat seperti apa kondisinya di dunia yang berbeda, dari Venus kuno hingga planet yang mengorbit Proxima Centauri.
Anda dapat mensimulasikan suhu udara, curah hujan, konsentrasi tanah, dan lainnya.
Mari saya tunjukkan beberapa contoh. Inilah Bumi pra-industri, dengan suhu udara berkisar dari sekitar 35 C di dekat khatulistiwa hingga lebih dingin dari -60 C di kutub.
Tapi Anda bisa mengganti Bumi dengan Venus kuno, cara planet ini terlihat 2,9 miliar tahun yang lalu ketika Matahari 20% lebih redup daripada sekarang. Namun, ia masih berputar sekali setiap 243 hari, dan mungkin memiliki lautan dangkal yang mencapai kedalaman 310 meter melintasi dataran rendahnya.
Dan inilah sebuah planet yang mengorbit bintang katai merah Proxima Centauri, bintang terdekat dengan Matahari. Karena mengorbit sangat dekat dengan bintangnya, planet ini mungkin terkunci secara tidal. Ini memiliki dampak dramatis pada suhu udara dengan satu sisi menghadap bintang, dan satu sisi menghadap jauh.
Tetapi jika planet itu memang memiliki rotasi resonansi, di mana ia berputar tiga kali pada porosnya untuk setiap 2 orbit, dan jika ia memiliki atmosfer yang secara kasar sesuai dengan atmosfer nitrogen dan oksigen Bumi, maka Anda berakhir dengan sebuah dunia yang terlihat jauh lebih banyak. nyaman untuk hidup.
Olson dan timnya menggunakan perangkat lunak ini untuk mensimulasikan iklim dan habitat lautan berbagai jenis planet ekstrasurya. Di sini di Bumi, keanekaragaman kehidupan tergantung pada upwelling material dari jauh di lautan, mengembalikannya ke permukaan di mana kehidupan dapat menggunakannya.
Semakin upwelling berarti lebih banyak aktivitas biologis, lebih banyak keanekaragaman.
Dengan kata lain, untuk menemukan planet dengan keanekaragaman kehidupan paling banyak, Anda ingin menemukan dunia yang memiliki jumlah sirkulasi lautan yang kuat.
Adakah yang lebih baik dari Bumi?
Menurut Olson, jika sebuah planet berputar lebih lambat, memiliki kepadatan atmosfer yang lebih tinggi, dan memiliki benua, maka Anda dapat meningkatkan jumlah sirkulasi lautan.
Dan ini memberi kita gambaran tentang apa yang akan dicari para astronom ketika mereka memeriksa dunia ekstrasurya. Ketika misi LUVOIR atau HabEx dari NASA terbang di tahun 2030-an, mereka akan dapat langsung membayangkan permukaan planet ekstrasurya. Mereka akan mengukur bahan kimia di atmosfer mereka, mendeteksi air, dan bahkan menentukan seberapa banyak planet ini tercakup di benua.
Kita benar-benar tidak perlu terkejut jika kita menemukan dunia super layak huni di luar sana di Bima Sakti, dunia yang jelas lebih layak huni daripada Bumi. Sekali lagi, ternyata, kami tidak istimewa. Tidak apa-apa, setidaknya kita memiliki perusahaan.
