Kredit gambar: NASA
Kita ditakdirkan untuk mati. Suatu hari Bumi akan menjadi bara api yang mengorbit bintang merah yang bengkak.
Ini adalah nasib terakhir dari planet mana pun yang hidup dekat dengan bintang sekuens utama seperti matahari kita. Bintang sekuens utama berjalan dengan hidrogen, dan ketika bahan bakar ini habis, mereka beralih ke helium dan menjadi raksasa merah. Sementara transisi matahari menjadi raksasa merah adalah berita menyedihkan bagi Bumi, planet-planet es di daerah paling jauh dari tata surya kita akan berjemur di kehangatan matahari untuk pertama kalinya.
Matahari telah perlahan-lahan tetapi terus tumbuh lebih cerah dan lebih panas selama masa hidupnya. Ketika matahari menjadi raksasa merah dalam waktu sekitar 4 miliar tahun, matahari kuning yang kita kenal akan berubah menjadi merah terang, karena ia memancarkan energi frekuensi rendah inframerah dan cahaya merah yang terlihat. Ia akan tumbuh ribuan kali lebih terang dan memiliki suhu permukaan yang lebih dingin, dan atmosfernya akan mengembang, perlahan-lahan menelan Merkurius, Venus, dan mungkin bahkan Bumi.
Sementara atmosfer matahari diperkirakan mencapai orbit Bumi sebesar 1 AU, raksasa merah cenderung kehilangan banyak massa, dan gelombang gas yang dikeluarkan ini dapat mendorong Bumi keluar dari jangkauan. Tetapi apakah Bumi dikonsumsi atau hanya dinyanyikan, semua kehidupan di Bumi akan dilupakan.
Namun kondisi yang memungkinkan kehidupan dapat muncul di tempat lain di tata surya, menurut sebuah makalah yang diterbitkan dalam jurnal Astrobiology oleh S. Alan Stern, Direktur Departemen Studi Antariksa Southwest Research Institute di Boulder, Colorado. Dia mengatakan bahwa planet yang terletak 10 hingga 50 AU akan berada di zona layak huni matahari raksasa merah. Zona layak huni dari tata surya adalah wilayah di mana air dapat tetap dalam keadaan cair.
Zona layak huni akan bergeser secara bertahap melalui wilayah 10 hingga 50 AU saat matahari tumbuh lebih cerah dan lebih cerah, berevolusi melalui fase raksasa merahnya. Saturnus, Uranus, Neptunus, dan Pluto semuanya terletak dalam jarak 10 hingga 50 AU, demikian pula bulan-bulan es mereka dan Objek Sabuk Kuiper. Tetapi tidak semua dunia ini akan memiliki kesempatan yang sama untuk hidup.
Prospek kelayakhunian di planet-planet gas Saturnus, Neptunus dan Uranus mungkin tidak terlalu terpengaruh oleh transisi raksasa merah. Para astronom telah menemukan planet-planet gas yang mengorbit sangat dekat dengan bintang induknya di tata surya lain, dan "para Jupiter panas" ini tampaknya berpegang pada atmosfer gas mereka meskipun mereka dekat dengan radiasi yang kuat. Kehidupan seperti yang kita tahu tidak mungkin muncul di planet gas.
Stern berpikir bulan Triton, Pluto dan bulannya Neptunus, dan Obyek Sabuk Kuiper akan memiliki peluang terbaik untuk hidup. Tubuh-tubuh ini kaya akan bahan kimia organik, dan panas matahari raksasa merah akan melelehkan permukaan esnya menjadi lautan.
"Ketika matahari adalah raksasa merah, dunia es tata surya kita akan mencair dan menjadi oasis samudera selama puluhan hingga beberapa ratus juta tahun," kata Stern. "Tata surya kita kemudian akan menampung tidak satu dunia dengan samudera permukaan, seperti sekarang, tetapi ratusan, untuk semua bulan-bulan es dari planet-planet raksasa, dan planet-planet kerdil es dari Sabuk Kuiper juga akan melahirkan lautan saat itu. Karena suhu di Pluto tidak akan jauh berbeda dengan suhu di Miami Beach sekarang, saya suka menyebut dunia ini "Plutos hangat," dalam analogi dengan kebanyakan hot Jupiter yang ditemukan mengorbit bintang seperti matahari dalam beberapa tahun terakhir. "
Pengaruh matahari bukanlah keseluruhan cerita, namun - karakteristik tubuh planet jauh menuju penentuan kelayakhunian. Karakteristik tersebut termasuk aktivitas internal planet, reflektivitas, atau "albedo" dari sebuah planet, dan ketebalan dan komposisi atmosfer. Bahkan jika sebuah planet memiliki semua elemen yang mendukung kelayakhunian, kehidupan tidak akan selalu muncul.
"Kami tidak tahu apa yang diperlukan untuk memulai kehidupan," kata Don Brownlee, seorang astronom di University of Washington di Seattle dan penulis buku itu, "Kehidupan dan Kematian Planet Bumi." Brownlee mengatakan bahwa jika interior basah dan bahan organik yang hangat adalah semua yang dibutuhkan, maka Pluto, Triton, dan Obyek Sabuk Kuiper dapat memendam kehidupan.
“Namun sebagai peringatan, interior asteroid yang menghasilkan meteorit chondrite berkarbon sangat hangat dan basah selama jutaan tahun dalam sejarah awal tata surya,” kata Brownlee. "Badan-badan ini sangat kaya akan air dan bahan organik, namun belum ada bukti kuat bahwa meteorit asteroid pernah memiliki makhluk hidup di dalamnya."
Orbit benda planet juga akan memengaruhi peluangnya untuk hidup. Pluto, misalnya, tidak memiliki orbit yang bagus dan teratur seperti Bumi. Orbit Pluto relatif eksentrik, bervariasi dalam jarak dari matahari. Dari Januari 1979 hingga Februari 1999, Pluto lebih dekat ke matahari daripada Neptunus, dan dalam seratus tahun, ia akan hampir dua kali lebih jauh dari Neptunus. Jenis orbit ini akan menyebabkan Pluto mengalami pemanasan ekstrem bergantian dengan pendinginan ekstrem.
Orbit Triton juga aneh. Triton adalah satu-satunya bulan besar yang mengorbit ke belakang, atau "mundur". Triton mungkin memiliki orbit yang tidak biasa ini karena terbentuk sebagai Obyek Sabuk Kuiper dan kemudian ditangkap oleh gravitasi Neptunus. Aliansi ini tidak stabil, karena orbit retrograde menciptakan interaksi pasang surut dengan Neptunus. Para ilmuwan memperkirakan bahwa suatu hari nanti Triton akan menabrak Neptunus, atau pecah menjadi potongan-potongan kecil dan membentuk cincin di sekitar planet ini.
"Skala waktu untuk pembusukan pasang-surut orbit Triton tidak pasti, sehingga mungkin ada, atau mungkin sudah hancur pada saat matahari menjadi raksasa merah," kata Stern. "Jika Triton ada, mungkin akan berakhir seperti dunia samudera kaya organik yang sama dengan Pluto."
Matahari akan terbakar sebagai raksasa merah selama sekitar 250 juta tahun, tetapi apakah itu cukup waktu bagi kehidupan untuk mendapatkan pijakan? Selama sebagian besar masa hidup raksasa merah, matahari hanya akan 30 kali lebih terang dari kondisi saat ini. Menjelang akhir fase raksasa merah, matahari akan tumbuh lebih dari 1.000 kali lebih terang, dan sesekali melepaskan energi yang mencapai 6.000 kali kecerahan saat ini. Tetapi periode kecerahan yang intens ini akan berlangsung selama beberapa juta tahun, atau paling banyak puluhan juta tahun.
Singkatnya fase terang raksasa merah ini memberi kesan kepada Brownlee bahwa Pluto tidak memiliki banyak harapan untuk kehidupan. Karena orbit rata-rata Pluto sebesar 40 AU, matahari harus 1.600 kali lebih terang bagi Pluto untuk mendapatkan radiasi matahari yang sama dengan yang kita dapatkan di Bumi saat ini.
"Matahari akan mencapai kecerahan ini, tetapi hanya untuk periode yang sangat singkat - hanya satu juta tahun atau lebih," kata Brownlee. "Permukaan dan atmosfer Pluto akan 'ditingkatkan' dari sudut pandang kami, tetapi itu tidak akan menjadi tempat yang bagus untuk periode waktu yang signifikan".
Setelah fase raksasa merah, matahari akan menjadi lebih redup, dan akan menyusut seukuran Bumi, menjadi kerdil putih. Planet-planet jauh yang berjemur di bawah cahaya raksasa merah akan menjadi dunia es beku sekali lagi.
Jadi jika kehidupan muncul dalam sistem raksasa merah, itu akan membutuhkan awal yang cepat. Kehidupan di Bumi diperkirakan berasal 3,8 miliar tahun yang lalu, sekitar 800 juta tahun setelah planet kita lahir. Tapi itu mungkin karena planet-planet di tata surya bagian dalam mengalami pengeboman asteroid berat selama 800 juta tahun. Bahkan jika kehidupan telah dimulai segera, hujan awal asteroid akan menghapus Bumi dari kehidupan itu.
Brownlee mengatakan era baru pemboman dapat dimulai untuk planet-planet luar, karena matahari raksasa merah dapat mengganggu sejumlah besar komet di Sabuk Kuiper.
"Ketika matahari raksasa merah 1.000 kali lebih terang, ia kehilangan hampir setengah massanya ke ruang angkasa," kata Brownlee. "Ini menyebabkan tubuh yang mengorbit bergerak ke luar. Kehilangan gas dan efek lainnya dapat mengguncang Sabuk Kuiper dan menciptakan periode pengeboman menarik lainnya. ”
Tetapi Stern mengatakan bahwa planet-planet yang dihuni oleh matahari raksasa merah tidak akan dihujani sesering Bumi purba, karena sabuk asteroid kuno memiliki lebih banyak material daripada Sabuk Kuiper saat ini.
Selain itu, planet-planet luar tidak akan mengalami tingkat ultraviolet (UV) yang sama dengan yang harus ditanggung Bumi, karena raksasa merah memiliki radiasi UV yang sangat rendah. UV intensitas yang lebih tinggi dari bintang sekuens utama dapat merusak protein halus dan untaian RNA yang dibutuhkan untuk asal usul kehidupan. Kehidupan di Bumi hanya bisa berasal dari dalam air, di kedalaman yang terlindung dari intensitas cahaya ini. Karena itu, Kehidupan di Bumi terkait erat dengan air cair. Tapi siapa yang tahu kehidupan macam apa yang mungkin berasal dari planet yang tidak membutuhkan pelindung UV?
Stern berpikir kita harus mencari bukti kehidupan di dunia seperti Pluto yang mengorbit di sekitar raksasa merah hari ini. Kita saat ini mengetahui 100 juta bintang berjenis matahari di galaksi Bima Sakti yang terbakar sebagai raksasa merah, dan Stern mengatakan bahwa semua sistem ini dapat memiliki planet yang dapat dihuni dalam 10 hingga 50 AU. “Ini akan menjadi ujian yang baik dari waktu yang dibutuhkan untuk menciptakan kehidupan di dunia yang hangat dan kaya air,” katanya.
"Gagasan tubuh jauh yang kaya organik dipanggang oleh bintang raksasa merah adalah sesuatu yang menarik, dan dapat memberikan sangat menarik jika habitat yang berumur pendek seumur hidup," tambah Brownlee. "Tapi aku senang matahari kita punya sisa waktu yang bagus."
Apa berikutnya
Sementara banyak dari apa yang kita ketahui tentang tata surya luar didasarkan pada pengukuran jarak jauh yang dibuat dari teleskop berbasis bumi, pada 2 Januari 2004, para ilmuwan menangkap sekilas objek Sabuk Kuiper dari dekat. Pesawat ruang angkasa Stardust melewati 136 kilometer dari komet Wild2, bola salju besar yang menghabiskan sebagian besar 4,6 miliar tahun masa hidupnya mengorbit di Sabuk Kuiper. Wild2 sekarang mengorbit sebagian besar di dalam orbit Jupiter. Brownlee, yang adalah Peneliti Utama untuk misi Stardust, mengatakan bahwa gambar Stardust menunjukkan detail permukaan tubuh yang fantastis yang dibentuk oleh sejarah kuno dan baru-baru ini. Gambar Stardust menunjukkan jet gas dan debu menembaki komet, saat Wild2 dengan cepat hancur dalam panas matahari yang kuat dari tata surya bagian dalam.
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang tata surya luar, kita perlu mengirim pesawat luar angkasa untuk menyelidiki. Pada tahun 2001, NASA memilih misi New Horizons hanya untuk tujuan seperti itu.
Stern, yang merupakan Investigator Utama untuk misi New Horizons, melaporkan bahwa perakitan pesawat ruang angkasa dijadwalkan akan dimulai musim panas ini. Pesawat ruang angkasa akan diluncurkan pada Januari 2006, dan tiba di Pluto pada musim panas 2015.
Misi New Horizons akan memungkinkan para ilmuwan untuk mempelajari geologi Pluto dan Charon, memetakan permukaan mereka, dan mengukur suhu mereka. Suasana Pluto juga akan dipelajari secara detail. Selain itu, pesawat ruang angkasa akan mengunjungi tubuh es di Sabuk Kuiper untuk melakukan pengukuran serupa.
Sumber Asli: Majalah Astrobiology
