Dalam beberapa dekade terakhir, para astronom telah menemukan banyak planet yang mereka yakini "mirip bumi" di alam, yang berarti bahwa mereka tampak terestrial (yaitu berbatu) dan mengorbit bintang-bintang mereka pada jarak yang tepat untuk mendukung keberadaan air cair di permukaan mereka. . Sayangnya, penelitian terbaru menunjukkan bahwa banyak dari planet-planet ini mungkin sebenarnya adalah "dunia air", di mana air membentuk proporsi yang signifikan dari massa planet.
Bagi komunitas ilmiah, ini tampaknya mengindikasikan bahwa dunia-dunia ini tidak dapat dihuni terlalu lama karena mereka tidak akan dapat mendukung siklus mineral dan gas yang menjaga iklim stabil di Bumi. Namun, menurut sebuah studi baru oleh tim peneliti dari University of Chicago dan Pennsylvania State University, "dunia air" ini bisa lebih layak huni daripada yang kita pikirkan.
Studi mereka, berjudul "Habitability of exoplanet waterworlds", baru-baru ini muncul di Jurnal Astrofisika. Studi ini dilakukan oleh Edwin S. Kite, asisten profesor di Departemen Ilmu Geofisika di Universitas Chicago; dan Eric B. Ford, seorang profesor di Pusat Exoplanet dan Habitable Worlds, Universitas Negeri Pennsylvania, Institute for CyberScience dan Pusat Penelitian Astrobiologi Pennsylvania State.
Untuk penelitian mereka, Kite dan Ford membuat model untuk planet berbatu yang memiliki banyak kali air Bumi, dengan mempertimbangkan bagaimana suhu lautan dan kimia akan berevolusi selama periode multi-miliar. Tujuan dari ini adalah untuk mengatasi beberapa asumsi yang telah lama dipegang ketika datang ke kelayakhunian planet. Yang terutama di antara mereka adalah bahwa planet harus memiliki kondisi yang mirip dengan Bumi untuk mendukung kehidupan dalam jangka waktu yang lama.
Sebagai contoh, planet Bumi telah mampu mempertahankan suhu stabil dalam jangka waktu yang lama dengan menarik gas rumah kaca menjadi mineral (mengarah ke pendinginan global) dan menghangatkan dirinya dengan melepaskan gas rumah kaca melalui gunung berapi. Proses seperti itu tidak mungkin terjadi di dunia air, di mana seluruh permukaan (dan bahkan sebagian kecil massa yang signifikan) dari planet ini terdiri dari air.
Di dunia-dunia ini, air akan mencegah penyerapan karbon dioksida oleh batuan dan menekan aktivitas vulkanik. Untuk mengatasinya, Kite dan Ford membuat simulasi dengan ribuan planet yang dihasilkan secara acak dan melacak evolusi iklim mereka dari waktu ke waktu. Apa yang mereka temukan adalah bahwa dunia air masih dapat mempertahankan keseimbangan suhu selama miliaran tahun. Seperti yang Kite jelaskan dalam siaran pers UChicago News baru-baru ini:
"Ini benar-benar mendorong kembali menentang gagasan bahwa kamu membutuhkan klon Bumi — yaitu, sebuah planet dengan daratan dan lautan dangkal ... Yang mengejutkan adalah banyak dari mereka yang tetap stabil selama lebih dari satu miliar tahun, hanya karena keberuntungan undian. Tebakan terbaik kami adalah bahwa itu ada di urutan 10 persen dari mereka. "
Untuk planet-planet ini, yang jaraknya tepat dari bintang-bintang mereka, simulasi menunjukkan bahwa ada jumlah karbon yang tepat. Dan sementara mereka tidak memiliki cukup mineral dan elemen dari kerak yang terlarut di lautan untuk menarik karbon keluar dari atmosfer, mereka memiliki cukup air untuk siklus karbon antara atmosfer dan laut. Proses ini tampaknya cukup untuk menjaga stabilitas iklim selama beberapa miliar tahun.
"Berapa banyak waktu yang dimiliki sebuah planet pada dasarnya bergantung pada karbon dioksida dan bagaimana ia dipartisi antara lautan, atmosfer, dan bebatuan pada tahun-tahun awalnya," kata Kite. "Tampaknya memang ada cara untuk menjaga planet agar bisa dihuni jangka panjang tanpa siklus geokimia yang kita lihat di Bumi."
Simulasi didasarkan pada planet yang mengorbit bintang seperti kita sendiri - bintang tipe G (kurcaci kuning) - tetapi hasilnya optimis untuk bintang tipe M (kurcaci merah) juga. Dalam beberapa tahun terakhir, para astronom telah menentukan bahwa sistem ini menjanjikan untuk membina kehidupan karena umur panjang alami mereka dan bagaimana mereka menjadi lebih cerah lebih lambat dari waktu ke waktu - yang memberi kehidupan lebih lama untuk muncul.
Sementara katai merah juga dikenal sebagai variabel dan tidak stabil dibandingkan dengan Matahari kita, menghasilkan banyak suar yang dapat menghilangkan atmosfer planet, fakta bahwa dunia lautan akan mampu bersepeda cukup karbon untuk menjaga atmosfer pada suhu yang stabil adalah memberi semangat. Dengan asumsi bahwa beberapa planet yang mengorbit katai merah memiliki magnetosfer pelindung, mereka juga dapat mempertahankan kondisi yang dapat menopang kehidupan dalam waktu lama.
Dalam beberapa tahun terakhir, serentetan penemuan planet ekstrasurya telah menyebabkan fokus penelitian planet ekstrasurya bergeser dari deteksi ke karakterisasi. Ini pada gilirannya telah menyebabkan para ilmuwan mulai berspekulasi tentang jenis kondisi di mana kehidupan dapat muncul dan berkembang. Sementara pendekatan "buah yang tergantung rendah" masih merupakan cara utama yang digunakan oleh para ilmuwan untuk menemukan planet yang berpotensi dihuni - di mana para ilmuwan mencari planet yang memiliki kondisi yang mirip dengan Bumi - jelas bahwa kemungkinan lain ada.
Di tahun-tahun mendatang, dengan penyebaran teleskop berbasis ruang angkasa seperti James Webb Space Telescope (JWST) dan teleskop berbasis darat seperti Teleskop Tiga Puluh Meter, Teleskop Sangat Besar dan Teleskop Raksasa Magellan, para astronom akan dapat mengkarakterisasi atmosfer atmosfer planet ekstrasurya dan menentukan apakah mereka memang dunia air atau planet dengan kerak benua (seperti Bumi) ).
Teleskop yang sama ini juga akan memungkinkan para astronom untuk mencari biosignatures di atmosfer ini, yang tidak hanya akan membantu menentukan apakah mereka "berpotensi dihuni", tetapi "berpotensi dihuni".
