Kembali pada Agustus 2016, keberadaan planet mirip Bumi tepat di sebelah Tata Surya kita telah dikonfirmasi. Untuk membuat masalah menjadi lebih menarik, dipastikan bahwa planet ini mengorbit di dalam zona layak huni bintangnya juga. Sejak saat itu, para astronom dan pemburu exoplanet telah sibuk berusaha menentukan semua yang mereka dapat tentang planet berbatu ini, yang dikenal sebagai Proxima b. Yang paling utama dalam pikiran semua orang adalah seberapa besar kemungkinannya untuk dihuni.
Namun, banyak penelitian telah muncul sejak waktu itu yang menunjukkan bahwa Proxima b, mengingat fakta bahwa ia mengorbit tipe-M (kurcaci merah), akan mengalami kesulitan dalam menopang kehidupan. Ini tentu kesimpulan yang dicapai dalam sebuah studi baru yang dipimpin oleh para peneliti dari Goddard Space Flight Center NASA. Seperti yang mereka tunjukkan, sebuah planet seperti Proxima b tidak akan mampu mempertahankan atmosfer seperti Bumi untuk waktu yang lama.
Bintang katai merah adalah yang paling umum di Semesta, yang diperkirakan sekitar 70% dari bintang di galaksi kita saja. Karena itu, para astronom secara alami tertarik mengetahui seberapa besar kemungkinan mereka mendukung planet yang dapat dihuni. Dan mengingat jarak antara Tata Surya kita dan Proxima Centauri - 4,246 tahun cahaya - Proxima b dianggap ideal untuk mempelajari kelayakan habitasi sistem bintang katai merah.
Di atas semua itu, fakta bahwa Proxima b diyakini memiliki ukuran dan komposisi yang mirip dengan Bumi menjadikannya target yang sangat menarik untuk penelitian. Penelitian ini dipimpin oleh Dr. Katherine Garcia-Sage dari Goddard Space Flight Center NASA dan Universitas Katolik Amerika di Washington, DC. Seperti yang dia katakan kepada Space Magazine melalui email:
“Sejauh ini, tidak banyak exoplanet seukuran Bumi yang ditemukan mengorbit di zona beriklim bintang mereka. Itu tidak berarti mereka tidak ada - planet yang lebih besar lebih sering ditemukan, karena mereka lebih mudah dideteksi - tetapi Proxima b menarik karena tidak hanya seukuran Bumi dan pada jarak yang tepat dari bintangnya, tetapi juga mengorbit bintang terdekat dengan Tata Surya kita. "
Demi menentukan kemungkinan Proxima b dapat dihuni, tim peneliti berusaha untuk mengatasi masalah utama yang dihadapi planet berbatu yang mengorbit bintang katai merah. Ini termasuk jarak planet dari bintang-bintang mereka, variabilitas katai merah, dan ada (atau tidak ada) medan magnet. Jarak sangat penting, karena zona layak huni (alias. Zona beriklim) di sekitar katai merah jauh lebih dekat dan lebih ketat.
"Katai merah lebih dingin dari Matahari kita sendiri, jadi zona beriklim lebih dekat dengan bintang daripada Bumi dengan Matahari," kata Dr. Garcia-Sage. "Tetapi bintang-bintang ini mungkin sangat aktif secara magnetis, dan begitu dekat dengan bintang yang aktif secara magnetis berarti bahwa planet-planet ini berada dalam lingkungan ruang yang sangat berbeda dari apa yang dialami Bumi. Pada jarak yang jauh dari bintang, radiasi ultraviolet dan x-ray mungkin cukup besar. Angin bintang mungkin lebih kuat. Mungkin ada suar bintang dan partikel energetik dari bintang yang mengionisasi dan memanaskan atmosfer bagian atas. ”
Selain itu, bintang katai merah dikenal tidak stabil dan bervariasi di alam jika dibandingkan dengan Matahari kita. Dengan demikian, planet-planet yang mengorbit dalam jarak dekat harus bersaing dengan flare up dan angin matahari yang kuat, yang secara bertahap dapat menghilangkan atmosfer mereka. Ini memunculkan aspek penting lain dari penelitian kelayakan penghuni planet ekstrasurya, yaitu keberadaan medan magnet.
Sederhananya, atmosfer Bumi dilindungi oleh medan magnet yang digerakkan oleh efek dinamo di inti terluarnya. "Magnetosfer" ini telah mencegah angin matahari melepaskan atmosfer kita, sehingga memberi kesempatan pada kehidupan untuk muncul dan berevolusi. Sebaliknya, Mars kehilangan magnetosfernya sekitar 4,2 miliar tahun yang lalu, yang menyebabkan atmosfirnya habis dan permukaannya menjadi tempat yang dingin dan kering seperti sekarang ini.
Untuk menguji potensi kelayakhunian dan kapasitas Proxima b untuk menahan air permukaan cair, tim tersebut mengasumsikan keberadaan atmosfer seperti Bumi dan medan magnet di sekitar planet ini. Mereka kemudian memperhitungkan peningkatan radiasi yang berasal dari Proxima b. Ini disediakan oleh Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), di mana para peneliti menentukan spektrum ultraviolet dan x-ray Proxima Centauri untuk proyek ini.
Dari semua ini, mereka membangun model yang mulai menghitung tingkat kehilangan atmosfer, menggunakan atmosfer Bumi sebagai templat. Seperti yang dijelaskan oleh Dr. Garcia-Sage:
“Di Bumi, atmosfer bagian atas terionisasi dan dipanaskan oleh radiasi ultraviolet dan sinar-x dari Matahari. Beberapa ion dan elektron ini lepas dari atmosfer atas di kutub utara dan selatan. Kami memiliki model yang menghitung seberapa cepat atmosfer bagian atas hilang melalui proses ini (tidak terlalu cepat di Bumi) ... Kami kemudian menggunakan radiasi itu sebagai input untuk model kami dan menghitung berbagai kemungkinan tingkat pelarian untuk Proxima Centauri b, berdasarkan pada berbagai tingkat aktivitas magnetik. "
Apa yang mereka temukan tidak terlalu membesarkan hati. Intinya, Proxima b tidak akan mampu mempertahankan atmosfer mirip Bumi ketika mengalami radiasi hebat Proxima Centauri, bahkan dengan kehadiran medan magnet. Ini berarti bahwa kecuali Proxima b memiliki sejarah atmosfer yang sangat berbeda dari Bumi, kemungkinan besar itu adalah bola batu yang tidak bernyawa.
Namun, seperti dikatakan oleh Dr. Garcia-Sage, ada faktor-faktor lain yang perlu dipertimbangkan yang tidak dapat dijelaskan oleh penelitian mereka:
“Kami menemukan bahwa kehilangan atmosfer jauh lebih kuat daripada di Bumi, dan untuk aktivitas magnetik tingkat tinggi yang kami harapkan di Proxima b, tingkat pelarian cukup cepat sehingga seluruh atmosfer seperti Bumi bisa hilang ke ruang angkasa. Itu tidak memperhitungkan hal-hal lain seperti aktivitas gunung berapi atau dampak dengan komet yang mungkin dapat mengisi atmosfer, tetapi itu berarti bahwa ketika kita mencoba untuk memahami proses apa yang membentuk atmosfer Proxima b, kita harus mengambil memperhitungkan aktivitas magnetik bintang. Dan memahami atmosfer adalah bagian penting dari pemahaman apakah air cair bisa ada di permukaan planet ini dan apakah kehidupan bisa berevolusi. "
Jadi itu tidak semua berita buruk, tapi itu tidak menginspirasi banyak kepercayaan diri juga. Kecuali jika Proxima b adalah planet yang aktif secara vulkanis dan tunduk pada banyak dampak komet, planet itu kemungkinan tidak beriklim sedang, tahan air. Kemungkinan besar, iklimnya akan analog dengan Mars - dingin, kering, dan dengan air yang sebagian besar ada dalam bentuk es. Dan mengenai kehidupan asli yang muncul di sana, itu juga tidak terlalu mungkin.
Ini dan studi terbaru lainnya telah melukiskan gambaran yang agak suram tentang kelayakhunian sistem bintang katai merah. Mengingat bahwa ini adalah jenis bintang yang paling umum di Semesta yang diketahui, kemungkinan statistik untuk menemukan planet yang dapat dihuni di luar Tata Surya kita tampaknya menurun. Sama sekali bukan kabar baik bagi mereka yang berharap kehidupan akan ditemukan di sana dalam hidup mereka!
Tetapi penting untuk diingat bahwa apa yang dapat kita katakan dengan pasti pada saat ini tentang planet ekstra-surya terbatas. Dalam tahun-tahun dan dekade-dekade mendatang, misi generasi selanjutnya - seperti James Webb Space Telescope (JWST) dan Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) - pasti akan memberikan gambaran yang lebih rinci. Sementara itu, masih ada banyak bintang di Semesta, meskipun sebagian besar sangat jauh!
