Kami telah menjumpai 867 eksoplanet yang berbeza, tetapi belum dapat memastikan sama ada salah satu daripadanya hidup. Walaupun oksigen agak banyak terdapat di Alam Semesta, menemukannya di atmosfer planet yang jauh dapat menunjukkan kebiasaannya kerana kehadirannya - dalam jumlah besar - akan menandakan kemungkinan adanya kehidupan.
Tetapi di mana hendak melihat dahulu? Satu kajian baru mendapati bahawa kita dapat mengesan oksigen di atmosfer planet yang dapat dihuni yang mengorbit kerdil putih - bintang yang sedang dalam proses mati - jauh lebih mudah daripada planet seperti Bumi yang mengorbit bintang seperti Matahari.
"Dalam usaha untuk mendapatkan tanda tangan biologi di luar bumi, bintang pertama yang kita pelajari haruslah kerdil putih," kata Avi Loeb, ahli teori di Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) dan pengarah Institut Teori dan Pengiraan.
Loeb dan rakannya Dan Maoz dari Universiti Tel Aviv menganggarkan bahawa tinjauan terhadap 500 kerdil putih terdekat dapat melihat satu atau lebih Bumi yang dapat dihuni.
Kerdil putih adalah bintang seperti Matahari setelah mereka menghabiskan bahan bakar nuklearnya. Ia mengeluarkan lapisan luarnya, meninggalkan inti panas yang berukuran seukuran Bumi. Ia perlahan-lahan menyejuk dan memudar dari masa ke masa, tetapi dapat mengekalkan haba cukup lama untuk memanaskan dunia yang berdekatan selama berbilion tahun.
Pada masa ini, kebanyakan planet yang kita temui mengorbit dekat dengan bintang induknya, kerana ahli astronomi menjumpai planet yang menggunakan astrometri oleh pengaruh graviti yang ada di planet ini, menyebabkannya bergetar sedikit. Planet besar yang dekat dengan bintang mempunyai kesan terbesar dan begitu juga yang paling mudah dikesan.
Dengan menggunakan fotometri, para astronom melihat penurunan jumlah cahaya yang dikeluarkan bintang ketika sebuah planet melintas di hadapan bintang. Oleh kerana kerdil putih berukuran hampir sama dengan Bumi, planet berukuran Bumi akan menyekat sebahagian besar cahaya dan membuat isyarat yang jelas. Fotometri, atau kaedah transit, telah membuktikan kaedah terbaik untuk mencari eksoplanet.
Kerdil putih jauh lebih kecil dan pingsan daripada Matahari, dan planet harus lebih dekat untuk dihuni dengan air cair di permukaannya, sehingga semestinya membuat planet di sekitar bintang kerdil putih lebih mudah dikesan. Planet yang dapat dihuni akan mengelilingi kerdil putih setiap 10 jam sekali pada jarak sekitar satu juta batu.
Lebih penting lagi, kita hanya dapat mengkaji atmosfera planet transit. Apabila cahaya kerdil putih bersinar melalui cincin udara yang mengelilingi cakera siluet planet ini, atmosfer menyerap cahaya bintang. Ini meninggalkan cap jari kimia yang menunjukkan sama ada udara itu mengandungi wap air, atau bahkan tanda hidup, seperti oksigen.
Tetapi ada peringatan: Sebelum bintang menjadi kerdil putih, ia membengkak menjadi gergasi merah, menyelubungi dan menghancurkan planet-planet berdekatan. Oleh itu, sebuah planet harus tiba di zon yang dapat dihuni setelah bintang itu berubah menjadi kerdil putih. Sama ada ia akan berpindah ke arah bintang dari orbit yang lebih jauh atau menjadi planet baru yang terbentuk dari sisa habuk dan gas.
Namun, kita masih belum menjumpai eksoplanet di sekitar kerdil putih, walaupun Loeb dan Moaz mengatakan banyaknya unsur berat di permukaan kerdil putih menunjukkan bahawa sebahagian besar dari mereka mempunyai planet berbatu.
Kita memerlukan mata yang lebih baik di langit untuk mencari planet di sekitar kerdil putih, kata Loeb dan Maoz, dan Teleskop Angkasa James Webb (JWST), yang dijadualkan dilancarkan pada akhir dekad ini, berjanji untuk menghidu gas dunia asing ini .
Loeb dan Maoz mencipta spektrum sintetik, meniru apa yang akan dilihat oleh JWST jika meneliti planet yang dapat dihuni yang mengorbit kerdil putih. Mereka mendapati bahawa oksigen dan wap air dapat dikesan dengan hanya beberapa jam masa pemerhatian.
"JWST menawarkan harapan terbaik untuk mencari planet yang dihuni dalam masa terdekat," kata Maoz.
Penyelidikan terbaru oleh ahli astronomi CfA, Courtney Dressing dan David Charbonneau menunjukkan bahawa planet yang dapat dihuni terdekat kemungkinan mengorbit bintang kerdil merah (bintang berjisim rendah dan sejuk yang mengalami peleburan nuklear). Oleh kerana kerdil merah, walaupun lebih kecil dan lebih lemah daripada Matahari, jauh lebih besar dan lebih terang daripada kerdil putih, silau akan mengatasi isyarat samar dari atmosfer planet yang mengorbit. JWST harus melihat ratusan jam transit untuk mempunyai harapan untuk menganalisis komposisi atmosfera.
"Walaupun planet terdekat yang dapat dihuni mungkin mengorbit bintang kerdil merah, planet yang paling dekat yang dapat kita buktikan dengan hidupan mungkin mengorbit kerdil putih," kata Loeb.
Baca makalah mereka di sini.
Sumber: CfA
