Kapan Kita Akan Menemukan Alien ?

Pencarian kehidupan di luar bumi dimulai pada tahun 1976, ketika wahana antariksa Viking 1 dan 2 mendarat di planet Mars.

Mendarat di Mars untuk pertama kalinya adalah masalah besar, tapi para ilmuwan gembira karena probe menemukan apa yang tampaknya menjadi tanda-tanda adanya kehidupan di Mars.

Pesawat ruang angkasa ini menemukan sesuatu di tanah Mars - mungkin sejenis mikroba - yang mengambil nutrisi dan memproduksi gas seperti karbon dioksida. Tapi ketika instrumen gagal menemukan molekul organik, yang merupakan blok bangunan dari setiap organisme, para ilmuwan menyimpulkan bahwa tidak ada kehidupan di Mars, tidak ada alien.

Sampai hari ini, bagaimanapun, para ilmuwan masih dibuat bingung dengan data dari Viking, yang tidak pernah mendukung adanya kehidupan, tetapi tetap menggoda. Bagi Chris McKay (ketika pendaratan Viking masih seorang mahasiswa pasca sarjana - kini ilmuwan keplanetan di Ames Research Center, NASA) hasil tersebut menarik minatnya pada bidang astrobiologi, meskipun ada peringatan dari ilmuwan lain pada saat itu.

"Mereka memberitahu saya untuk tidak melakukannya," katanya, "Mereka mengolok-olok saya karena tertarik di dalamnya."

Empat puluh tahun kemudian, McKay menikmati beberapa pembenaran. Berbagai wahana ruang angkasa terus diluncurkan untuk mengeksplorasi tata surya, mengunjungi planet-planet, bulan, dan asteroid, mereka kemudian menemukan lingkungan berair di mana kehidupan mikroba bisa hidup. Hal tersebut memberi implikasi menggembirakan, kemungkinan adanya kehidupan asing di seluruh tata surya - bukan hanya Mars - adalah nyata.

Mars Panorama from Viking

Di luar tata surya, para astronom telah menemukan ribuan dunia - dan mereka memperkirakan galaksi kita sendiri bisa diisi dengan ratusan miliar planet. Banyak diantaranya mirip Bumi, dengan lautan, atmosfer, dan, ya, mungkin kehidupan.

Dalam dekade mendatang, pesawat antariksa baru dan teleskop yang semakin canggih akan diluncurkan untuk mencari tanda-tanda kehidupan di tata surya dan diluar tata surya.

"Kami kini memiliki kesempatan yang layak untuk menemukan planet mirip Bumi dan satu bukti untuk adanya kehidupan diluar Bumi pada suatu waktu, mungkin di awal tahun 2030-an," kata Jim Kasting, seorang ilmuwan di Penn State University, Amerika Serikat.

Dan untuk pertama kalinya dalam sejarah manusia, para ilmuwan memiliki rencana dan cara untuk menjawab pertanyaan apakah kita sendirian di alam semesta ini?.

"Fakta bahwa ilmu pengetahuan dapat benar-benar dapat menjawab pertanyaan tentang kehidupan asing di luar Bumi, dan bukan hanya menjadi pertanyaan filosofis adalah sangat menarik," kata Jason Wright, seorang astronom di Penn State . "Mungkin butuh waktu panjang, tapi kemungkinannya selalu ada."

Tidak diragukan lagi, jenis yang paling menarik dari pencarian kehidupan alien adalah alien cerdas semacam ET atau seperti yang digambarkan oleh Carl Sagan dalam novel "Contact" (kemudian di filmkan dengan bintang Jodie Foster). Meskipun ada rumor kasus Roswell dan Area 51, pertemuan langsung antara manusia dan alien sepertinya belum akan terjadi dalam waktu dekat. Tetapi para ilmuwan telah mencari dengan gigih selama beberapa dekade, mencoba untuk menguping sinyal radio dari peradaban yang jauh. Hari ini, misalnya, SETI Institute mendengarkan dengan Array Allen Telescope di California.

Exoplanet

Baru-baru ini, Jason Wright memimpin perburuan peradaban super-canggih yang menjelajah seluruh galaksi. Pada tahun 1960, fisikawan Freeman Dyson menyarankan bahwa alien mungkin menjalankan peradaban mereka menggunakan energi dari bintang planet mereka. Mengkonsumsi energi - untuk menjalankan komputer, pesawat ruang angkasa, atau apa pun yan alien mungkin perlu lakukan - akan memancarkan panas, sebagaimana laptop Anda menjadi hangat. Jika peradaban seperti itu memenuhi galaksi, maka Anda bisa mengenalinya dengan mencari galaksi yang memancarkan panas lebih dari yang diharapkan.

Setelah menjelajahi gambar 100.000 galaksi yang diambil dengan satelit WISE, tim Wright masih belum menemukan apapun. Tapi itu hanya untuk kasus ekstrim super-canggih, alien yang menjajah seluruh galaksi. Mungkin saja alien, seperti manusia, hanya bermukim di lingkungan tata suryanya sendiri. Untuk mengetahui itu, langkah berikutnya adalah mempelajari setiap galaksi lebih rinci, untuk melihat apakah ada daerah tertentu dalam setiap galaksi yang menghasilkan panas tambahan.

"Seandainya ditemukan, itu akan sangat luar biasa," kata Jason Wright. "Saya tidak tahu bagaimana kita akan mendapatkan penjelasan alami untuk itu."

Namun, pencarian kehidupan cerdas semestinya tetap dalam jangkauan. Kehidupan telah berkembang di Bumi sekitar 3,5 miliar tahun, dan kehidupan cerdas (jika kita menganggap manusia berevolusi menjadi cerdas) berlangsung sekitar hanya 200.000 tahun terakhir saja. Untuk sebagian besar dari sejarah Bumi, kehidupan didominasi oleh mikroba primitif. Jika kita pernah menemukan kehidupan di tempat lain, mungkin saja itu berbentuk mikroba. Beberapa bahkan mungkin bisa ditemukan di halaman belakang rumah kita sendiri.

Sea on Titan

Salah satu tempat terdekat yang paling menarik untuk mencari kehidupan adalah di Titan, bulan terbesar Saturnus. Titan ditutupi atmosfer tebal dan merupakan satu-satunya tempat lain di tata surya yang memiliki laut dan danau - hanya saja mereka berupa metana cair, bukan air. Para ilmuwan berpikir cairan penting bagi kehidupan, tapi fakta bahwa itu metana berarti setiap makhluk Titanian secara fundamental akan sama sekali berbeda dengan bentuk kehidupan apapun di Bumi.

Itu tidak membuat adanya kehidupan disana menjadi tidak mungkin, hanya saja kemungkinannya kecil. Kalau pun  ada kehidupan di Titan, ia juga harus mampu bertahan hidup pada suhu dingin sekitar -180 derajat C.

Untuk kehidupan seperti yang kita tahu, bahan yang paling penting adalah masih air dalam bentuk cair. Dan pesawat ruang angkasa menemukan sistem tata surya kita cukup basah. Pada bulan Maret yang lalu, pengamatan dengan teleskop luar angkasa Hubble menunjukkan bahwa ada lautan di bawah permukaan es bulan terbesar Jupiter, Ganymede . Saat ini, pesawat ruang angkasa Dawn mengorbit Ceres, sebuah planet kerdil di sabuk asteroid. Ceres diketahui memiliki volume 40% kandungan air dipermukaannya.

Di antara tempat tinggal yang paling menjanjikan untuk hidup adalah planet Mars, bulan Saturnus, Enceladus, dan bulan Jupiter, Europa. Di Mars, kesempatan terbaik untuk kehidupan mungkin telah terbentuk di masa lalu, ketika planet itu hangat dan penuh dengan sungai dan danau. Hari ini, Mars adalah planet tandus, kering dan sangat tidak ramah untuk ditinggali manusia.

Untuk mikroba mungkin saja, bagaimanapun, bisa jadi terdapat eksistensi kehidupan mikro di bawah permukaannya.

"Saya akan mengatakan kemungkinannya adalah 50/50 ada kehidupan di Mars sekarang," kata Kasting. Jika ada, meskipun, ia mengatakan itu mungkin terkubur beberapa kilometer di bawah tanah, di mana suhu cukup hangat bagi air berbentuk cair. Untuk mendapatkan bukti, bagaimanapun, mungkin memerlukan astronot yang melakukan pengeboran di Mars.

Europa Interior

Mendeteksi kehidupan di Europa juga mungkin memerlukan pengeboran. Sebuah lapisan es setebal beberapa kilometer membungkus laut yang berpotensi dihuni. Para ilmuwan telah ingin pergi ke Europa selama bertahun-tahun, dan mereka akan segera mendapatkan kesempatan mereka. Anggaran yang diminta kepada Gedung Putih untuk tahun 2016 adalah sebesar $ 30 juta untuk misi tersebut. br />
Tapi penerbangan dan pengeboran di Europa sulit dan mahal. Itulah sebabnya McKay berpikir Enceladus - yang juga mungkin memiliki laut di bawah permukaannya - adalah taruhan yang lebih baik.

"Banyak orang menyadari betapa sulitnya pergi Europa dan bagaimana mengakses lautannya yang terkubur dibawah lapisan es tebal, sehingga mereka akan secara alami tertarik pada Enceladus," kata McKay, yang merupakan bagian dari sebuah tim yang baru-baru ini mengusulkan misi NASA ke Enceladus.

Enceladus menjadi tujuan utama setelah pada 2009, pesawat ruang angkasa Cassini menemukan geyser yang menembak ratusan kilometer ke ruang angkasa. Geyser itu langsung memancar dari laut di bawah permukaan, yang bisa berisi tanda-tanda kehidupan. "Anda terbang melalui geyser Enceladus," kata McKay. "Itu memberi Anda kesempatan terbaik untuk mendeteksi kehidupan, dan tidak ada pengeboran yang diperlukan".

Sebuah pesawat ruang angkasa pemburu alien akan mencari dua jenis molekul : lipid dan asam amino. Lipid meliputi lemak dan minyak, dan penting bagi struktur dan fungsi sel. Asam amino adalah blok utama bangunan protein.

Hal tentang asam amino adalah bahwa hal itu bisa datang dalam dua versi yang berlawanan satu sama lain seperti memandang ke cermin, seperti tangan kiri dan kanan. Dari 20 asam amino yang membentuk kehidupan di Bumi, 19 berada di tangan kiri. Mungkin, kita berpikir, asam amino yang bersumber dari biologi umumnya harus memiliki wenangan yang sama. Menemukan molekul tersebut tentu akan menyarankan kehidupan. "Itu grand slam," kata McKay.

Namun, ia mengakui, itu skenario fantasi. Mikroba mungkin tidak mengungkapkan dirinya begitu mudah, atau mereka mungkin tidak ada sama sekali. Misi ruang angkasa menghabiskan waktu dan uang yang banyak, sehingga jika salah satu pesawat ruang angkasa tidak menemukan apa-apa, Anda harus menunggu bertahun-tahun untuk suntikan dana proyek berikutnya.

Ganymede Interior

Kemungkinan lainnya adalah mungkin lebih baik mencari di luar tata surya kita, di antara miliaran planet lain di galaksi. Sementara misi dalam tata surya hanya dapat mengunjungi satu tempat pada suatu waktu, teleskop ruang angkasa dapat dengan mudah mengamati puluhan atau bahkan ratusan planet yang berpotensi dihuni. Alih-alih lipid dan asam amino, teleskop tersebut akan mencari molekul lain : oksigen dan gas-gas lainnya yang bisa mengungkapkan kehidupan alien.

Berkaca dari keberhasilan gemilang teleskop ruang angkasa Kepler, yang telah menemukan ribuan planet, NASA akan meluncurkan Transit Exoplanet Survey Satellite atau TESS, pada tahun 2017. Seperti Kepler, TESS akan mencari planet yang melintas di depan bintang mereka, yang menyebabkan sedikit penurunan cahaya bintang. Tapi tidak seperti Kepler, TESS akan menargetkan planet yang lebih dekat ke Bumi, dan karena itu lebih mudah untuk mempelajari dan mendeteksi kehidupan.

Apa yang membuat pemburu alien semakin bersemangat adalah bahwa TESS akan menemukan target untuk James Webb Telescope, yang akan diluncurkan tahun 2018, dengan misi mencari planet-planet yang memiliki atmosfer dan dengan demikian mengindikasikan adanya kehidupan.

Idenya adalah : Saat sebuah planet melintas di depan bintangnya, beberapa cahaya bintang akan menembus atmosfer planet, yang muncul sebagai garis tipis yang mengelilingi piringan planet. Tergantung pada komposisi kimianya, atmosfer akan menyerap panjang gelombang tertentu dari cahaya. Dengan mengukur panjang gelombang cahaya yang melewatinya, para astronom dapat mengidentifikasi gas di atmosfer.

Para astronom telah mempelajari atmosfer planet dengan Hubble, menunjukkan metode awal penelitian. Dengan James Webb Telescope yang lebih kuat mereka dapat menganalisis atmosfer secara lebih rinci.

Salah satu gas yang mereka harapkan untuk ditemukan adalah oksigen, yang tidak dapat lama mempertahankan bentuk murninya sebelum bereaksi dengan senyawa lain, Karbon dan Nitrogen, misalnya. Jadi untuk mempertahankan banyak oksigen di atmosfer, planet membutuhkan sesuatu untuk mendaur ulangnya - sesuatu yang hidup. Di Bumi, tanaman dan bakteri melakukan pekerjaan itu.

Dibandingkan dengan Mars atau bahkan Enceladus, ini bisa menjadi cara ilmuwan yang paling mungkin utuk menemukan kehidupan. "Jika saya bertaruh hari ini, saya akan bertaruh pada keberadaan oksigen di sebuah planet ekstrasurya," kata McKay.

Transit Planet

Tapi oksigen hanyalah salah satu gas. Earthlings, misalnya, menghasilkan ribuan (pikirkan semua bau yang dihasilkan oleh manusia, hewan, dan tumbuhan bahkan bakteri !). Hanya sedikit dari mereka yang cukup berlimpah untuk dapat terdeteksi dari luar angkasa. Jadi astronom mencari tahu mana yang bisa menjadi indikator yang realistis pertanda kehidupan. Beberapa yang diusulkan sejauh ini termasuk metana dan dimetil sulfida, yang dihasilkan fitoplankton di Bumi.

Tentu saja, menemukan kehidupan asing tidak hanya menjadi masalah mendeteksi gas. Hal-hal non-hidup - seperti ventilasi termal dan gunung berapi - dapat memuntahkan banyak senyawa yang sama. Untuk menentukan apakah suatu gas tertentu berasal dari unsur biologis, para astronom harus mempelajari sifat kimia dan sifat-sifat khusus dari planet itu.

Bahkan kemudian, seandainya ada pesan singkat dari ET, astronom hanya bisa memberikan peluang bagi kehidupan di luar bumi. "Kami tidak yakin ada kehidupan di sana, tapi kami mungkin dapat bekerja melalui semua skenario dan menetapkan probabilitasnya," kata Sara Seager, seorang astronom di MIT.

Masalah lain adalah bahwa tidak ada yang benar-benar tahu seperti apa bentuk kehidupan asing itu, sehingga biosignatures yang diusulkan sejauh ini didasarkan pada jenis kehidupan di Bumi. "Anda tidak ingin terlalu ditargetkan dan hanya mencari hal-hal seperti Bumi," kata Wright. "Tapi Anda juga tidak bisa menetapkan syarat yang begitu umum sehingga Anda tidak tahu apa yang ingin Anda cari."

Untuk menyamai kehidupan berbasis Bumi, Seager ingin mengidentifikasi setiap dan semua gas yang stabil dan berlimpah, terlepas dari apakah sesuatu di Bumi membuat mereka. Untuk melihat apakah mereka layak menjadi biosignatures, dia akan bekerja terbalik, dengan menandai proses biologis awal yang menghasilkan gas tersebut.

Jika James Webb Telescope bisa mendeteksi kehidupan asing, itu adalah keberuntungan. Pembangunan teleskop diusulkan sebelum astronom mengetahui bahwa satu galaksi bisa memiliki miliaran planet, sehingga awalnya teleskop itu tidak dirancang untuk berburu planet atau alien.

James Webb Telescope

TESS akan menemukan ribuan planet, tetapi hanya beberapa yang akan menjadi target untuk James Webb Telescope. Sebuah planet yang cocok tidak bisa terlalu kecil dibandingkan dengan bintangnya. Jika tidak, sorotan bintang akan menenggelamkan planet, dan Anda tidak dapat melihat sinyal halus dari atmosfer. Menurut Seager, mengamati planet yang melintasi bintangnya seperti melihat seekor kunang-kunang dari jarak 1.500 kilometer.

"Itu tidak akan mudah," katanya. "Kami hanya akan memiliki beberapa planet untuk mencari tanda-tanda kehidupan."

TESS dan JWST juga akan terbatas karena mereka hanya bisa mempelajari planet yang melintas di depan bintang mereka, yang membutuhkan keselarasan yang sempurna. Jika JWST gagal menemukan apa pun, para astronom harus menunggu teleskop yang dirancang khusus yang tidak bergantung pada transit.

Teleskop tersebut akan mengamati planet secara langsung, tapi agar bisa bekerja, sesuatu harus memblokir cahaya dari bintang. Satu ide tercetus yang disebut Starshade. Itu adalah pesawat ruang angkasa yang terbentang seperti payung untuk memblokir cahaya bintang, yang memungkinkan teleskop memiliki ruang terpisah untuk mengintip ke planet.

Teleskop akan dapat mengamati planet seukuran Bumi yang mengorbit bintang seperti matahari, sesuatu yang TESS tidak bisa lakukan karena kecerahan bintang mirip matahari akan membanjiri planet. Dengan lebih banyak planet berpotensi dihuni - dan termasuk benar-benar mirip planet Bumi - akan meningkatkan kemungkinan untuk mendeteksi kehidupan asing. "Untuk teleskop pencitraan langsung, saya akan mengatakan peluangnya cukup bagus," kata Kasting.

Jika ada banyak keragaman planet, ada alasan untuk optimis dalam upaya mencari kehidupan asing di luar bumi. "Kita tahu bahwa ada atmosfer di luar sana, kami telah mempelajari banyak dari mereka, sehingga banyak kemungkinan di luar sana untuk pertama kalinya menemukan kehidupan," kata Seager. "Akan terlihat bodoh jika tidak mengambil kesempatan ini." (bbc/tvsx)

Starshade

Earthling: penghuni bumi (digunakan terutama dalam fiksi ilmiah oleh anggota spesies alien).
Biosignature : tanda-tanda kehidupan.