Dalam memburu kehidupan di luar darat, para saintis cenderung mengambil apa yang dikenal sebagai "pendekatan buah rendah". Ini terdiri daripada mencari keadaan yang serupa dengan yang kita alami di Bumi, termasuk oksigen, molekul organik, dan banyak air cair. Cukup menarik, beberapa tempat di mana bahan-bahan ini terdapat dalam jumlah yang banyak termasuk bahagian dalam bulan-bulan berais seperti Europa, Ganymede, Enceladus dan Titan.
Walaupun hanya ada satu planet terestrial di Sistem Suria kita yang mampu mendukung kehidupan (Bumi), ada banyak "Ocean Worlds" seperti bulan-bulan ini. Mengambil ini selangkah lebih jauh, sekumpulan penyelidik dari Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) melakukan kajian yang menunjukkan bagaimana bulan berais yang berpotensi dapat dihuni dengan lautan dalaman jauh lebih mungkin daripada planet darat di Alam Semesta.
Kajian yang berjudul "Subsurface Exolife" dilakukan oleh Manasvi Lingam dan Abraham Loeb dari Harvard Smithsonain Center for Astrophysics (CfA) dan Institute for Theory and Computation (ITC) di Universiti Harvard. Demi kajian mereka, penulis mempertimbangkan semua yang menentukan zon yang dapat dihuni (alias "Zon Goldilocks") dan kemungkinan ada kehidupan di dalam bulan dengan lautan dalaman.
Sebagai permulaan, Lingam dan Loeb menangani kecenderungan untuk mengelirukan zon yang dapat dihuni (HZ) dengan kebiasaan, atau menganggap kedua-dua konsep tersebut dapat ditukar ganti. Sebagai contoh, planet yang berada di dalam HZ tidak semestinya mampu menyokong kehidupan - dalam hal ini, Mars dan Venus adalah contoh sempurna. Walaupun Marikh terlalu sejuk dan suasananya terlalu tipis untuk menampung kehidupan, Venus mengalami kesan rumah hijau yang menyebabkannya menjadi tempat yang panas dan neraka.
Sebaliknya, mayat yang berada di luar HZ didapati mampu memiliki air cair dan bahan-bahan yang diperlukan untuk menghidupkan. Dalam kes ini, bulan Europa, Ganymede, Enceladus, Dione, Titan, dan beberapa yang lain berfungsi sebagai contoh sempurna. Berkat kelaziman pemanasan air dan panas bumi yang disebabkan oleh kekuatan pasang surut, bulan-bulan ini semuanya memiliki lautan dalaman yang dapat menyokong kehidupan.
Sebagai Lingam, seorang penyelidik pasca doktoral di ITC dan CfA dan pengarang utama kajian ini, memberitahu Space Magazine melalui e-mel:
"Gagasan konvensional tentang kebolehlenturan planet adalah zon yang dapat dihuni (HZ), iaitu konsep bahawa" planet "mesti berada pada jarak yang tepat dari bintang sehingga mungkin dapat memiliki air cair di permukaannya. Walau bagaimanapun, definisi ini menganggap bahawa kehidupan adalah: (a) berdasarkan permukaan, (b) di planet yang mengorbit bintang, dan (c) berdasarkan air cair (sebagai pelarut) dan sebatian karbon. Sebaliknya, kerja kita melonggarkan andaian (a) dan (b), walaupun kita masih mengekalkan (c). "
Dengan demikian, Lingam dan Loeb memperluas pertimbangan kebiasaan mereka untuk merangkumi dunia yang mungkin mempunyai biosfer bawah permukaan. Persekitaran seperti itu melampaui bulan yang sejuk seperti Europa dan Enceladus dan boleh merangkumi banyak jenis persekitaran bawah tanah yang lain. Di atas semua itu, juga dikhabarkan bahawa kehidupan dapat ada di tasik metana Titan (iaitu organisma metanogenik). Namun, Lingam dan Loeb memilih untuk fokus pada bulan yang sejuk.
"Walaupun kita menganggap kehidupan di lautan bawah permukaan di bawah sampul es / batu, kehidupan juga dapat terjadi di batuan terhidrasi (yaitu dengan air) di bawah permukaan; yang terakhir kadang-kadang disebut sebagai kehidupan bawah tanah, ”kata Lingam. "Kami tidak menyelidiki kemungkinan kedua karena banyak kesimpulan (tetapi tidak semuanya) untuk lautan bawah permukaan juga berlaku untuk dunia ini. Sama seperti yang dinyatakan di atas, kami tidak menganggap bentuk kehidupan berdasarkan kimia eksotik dan pelarut, kerana tidak mudah untuk meramalkan sifatnya. "
Pada akhirnya, Lingam dan Loeb memilih untuk fokus pada dunia yang akan mengorbit bintang dan kemungkinan mengandungi kehidupan bawah permukaan yang dapat dikenali oleh manusia. Mereka kemudian menilai kemungkinan bahawa badan-badan tersebut dapat dihuni, apa kelebihan dan cabaran yang harus dihadapi oleh kehidupan di persekitaran ini, dan kemungkinan dunia seperti itu ada di luar Sistem Suria kita (dibandingkan dengan planet terestrial yang berpotensi dapat dihuni).
Sebagai permulaan, "Ocean Worlds" mempunyai beberapa kelebihan untuk menyokong kehidupan. Di dalam sistem Jovian (Musytari dan bulannya) radiasi adalah masalah utama, yang merupakan hasil daripada zarah-zarah bermuatan yang terperangkap dalam medan magnet kuat gergasi gas. Di antara itu dan atmosfera bulan yang lemah, kehidupan akan sangat sukar bertahan di permukaan, tetapi kehidupan di bawah ais akan menjadi jauh lebih baik.
"Satu kelebihan utama yang dimiliki dunia es adalah bahawa lautan bawah permukaan kebanyakannya ditutup dari permukaan," kata Lingam. "Oleh itu, sinaran UV dan sinar kosmik (zarah bertenaga), yang biasanya memudaratkan kehidupan berdasarkan permukaan dalam dosis tinggi, tidak mungkin mempengaruhi kehidupan yang berpotensi di lautan bawah permukaan ini."
"Dari sisi negatif," lanjutnya, "ketiadaan sinar matahari sebagai sumber tenaga yang berlimpah dapat menyebabkan biosfer yang memiliki organisme yang jauh lebih sedikit (per unit isipadu) daripada Bumi. Di samping itu, kebanyakan organisma di biosfera ini cenderung bersifat mikroba, dan kebarangkalian kehidupan kompleks berkembang mungkin rendah berbanding Bumi. Isu lain ialah kemungkinan ketersediaan nutrien (misalnya fosforus) yang diperlukan untuk hidup; kami mencadangkan bahawa nutrien ini mungkin hanya terdapat dalam kepekatan yang lebih rendah daripada Bumi di dunia ini. "
Pada akhirnya, Lingam dan Loeb memutuskan bahawa pelbagai dunia dengan kerang ais dengan ketebalan sederhana mungkin wujud di berbagai habitat di seluruh kosmos. Berdasarkan seberapa besar kemungkinan dunia seperti itu, mereka menyimpulkan bahawa "Ocean Worlds" seperti Europa, Enceladus, dan yang lain seperti mereka adalah kira-kira 1000 kali lebih biasa daripada planet berbatu yang terdapat di dalam HZ bintang.
Penemuan ini mempunyai beberapa implikasi drastik untuk pencarian kehidupan di luar bumi dan di luar solar. Ini juga mempunyai implikasi yang signifikan terhadap bagaimana kehidupan dapat diedarkan melalui Alam Semesta. Seperti yang diringkaskan oleh Lingam:
“Kami menyimpulkan bahawa kehidupan di dunia ini pasti akan menghadapi cabaran penting. Namun, di sisi lain, tidak ada faktor pasti yang menghalang kehidupan (terutamanya kehidupan mikroba) daripada berkembang di planet dan bulan ini. Dari segi panspermia, kami mempertimbangkan kemungkinan planet terapung bebas yang mengandung exolife bawah permukaan dapat "ditangkap" buat sementara waktu oleh bintang, dan mungkin planet itu dapat menghasilkan planet lain (mengorbit bintang itu) dengan kehidupan. Oleh kerana terdapat banyak pemboleh ubah yang terlibat, tidak semuanya dapat diukur dengan tepat. "
Profesor Leob - Profesor Sains Frank B. Baird Jr di Universiti Harvard, pengarah ITC, dan pengarang bersama kajian - menambah bahawa mencari contoh kehidupan ini memberikan bahagian cabarannya sendiri. Seperti yang dia katakan kepada Space Magazine melalui e-mel:
"Sangat sukar untuk mengesan kehidupan sub-permukaan dari jarak jauh (dari jarak jauh) menggunakan teleskop. Seseorang dapat mencari lebihan haba tetapi itu dapat terjadi dari sumber semula jadi, seperti gunung berapi. Cara yang paling dipercayai untuk mencari kehidupan di bawah permukaan adalah mendarat di planet atau bulan seperti itu dan menggerudi melalui lapisan ais permukaan. Ini adalah pendekatan yang dipertimbangkan untuk misi NASA ke Europa di masa depan dalam sistem suria. "
Meneroka implikasi penyakit panspermia lebih jauh, Lingam dan Loeb juga mempertimbangkan apa yang mungkin berlaku jika planet seperti Bumi pernah dikeluarkan dari Sistem Suria. Seperti yang mereka perhatikan dalam kajian mereka, penyelidikan sebelumnya telah menunjukkan bagaimana planet-planet dengan atmosfer tebal atau lautan bawah permukaan masih dapat mendukung kehidupan ketika mengambang di ruang angkasa. Seperti yang dijelaskan oleh Loeb, mereka juga mempertimbangkan apa yang akan terjadi sekiranya ini pernah terjadi dengan Bumi suatu hari nanti:
"Pertanyaan yang menarik adalah apa yang akan terjadi pada Bumi jika dikeluarkan dari sistem surya ke ruang sejuk tanpa dihangatkan oleh Matahari. Kami mendapati bahawa lautan akan membeku hingga kedalaman 4.4 kilometer tetapi kantong air cair akan bertahan di kawasan terdalam lautan Bumi, seperti Parit Mariana, dan kehidupan dapat bertahan di tasik bawah permukaan yang tersisa. Ini menunjukkan bahawa kehidupan di bawah permukaan dapat dipindahkan antara sistem planet. "
Kajian ini juga berfungsi sebagai peringatan bahawa ketika manusia meneroka lebih banyak Sistem Suria (sebahagian besarnya untuk mencari kehidupan luar bumi) apa yang kita dapati juga mempunyai implikasi dalam memburu kehidupan di seluruh Alam Semesta. Ini adalah salah satu faedah dari pendekatan "buah gantung rendah". Apa yang tidak kita ketahui adalah maklumat tetapi apa yang kita lakukan, dan apa yang kita dapati membantu memberitahu jangkaan kita tentang apa lagi yang mungkin kita dapati.
Dan tentu saja, ia adalah Alam Semesta yang sangat luas di luar sana. Apa yang kita dapati mungkin akan melampaui apa yang sekarang kita dapat mengenali!
