Ketika pencarian untuk exoworlds layak huni memanas, para ilmuwan akan ingin tahu: Apakah itu hidup, atau hanya ilusi kehidupan?
Konsep exoplanet Kepler 62E dari artis, sekitar 1.200 tahun cahaya di konstelasi Lyra. Gambar melalui NASA Ames / JPL-Caltech / T. Pyle.
Dalam beberapa tahun terakhir, para astronom telah mulai mengembangkan kemampuan untuk mencari dunia hidupYaitu, planet yang jauh - yang mengorbit jauh di luar tata surya kita - yang menunjukkan bukti kehidupan di atmosfer mereka. Pencarian melibatkan apa yang disebut biosignatures di atmosfer planet. Sebagai contoh, di Bumi, sekitar 21% dari atmosfer kita dalam bentuk oksigen terutama berasal dari mikroba yang melakukan fotosintesis, di mana sinar matahari, air, dan karbon dioksida dikonversi menjadi karbohidrat dan oksigen. Sekarang para peneliti dari Virtual Planetary Laboratory yang berbasis di Washington telah merilis sebuah studi yang seharusnya membantu para astronom mengidentifikasi dan mengesampingkan positif palsu dalam pencarian kehidupan berkelanjutan ini. Mereka menerbitkan karya mereka di edisi 26 Februari 216 Surat Jurnal Astrofisika.
Pencarian biosignatures di atmosfer planet ekstrasurya telah menjadi topik panas sebagian karena peluncuran yang tertunda dari James Webb Space Telescope, ditetapkan untuk 2018. Teleskop itu akan berada di perbatasan teknologi; yaitu, itu mungkin membantu para astronom mencari kehidupan di beberapa dunia yang jauh. Ini dilakukan dengan transit spektroskopi, atau mempelajari fitur spektral cahaya yang terlihat melalui atmosfer planet ketika transit atau lewat di depan bintang inangnya.
Edward Schwieterman, seorang mahasiswa doktoral dalam astronomi di Virtual Planetary Laboratory UW, adalah penulis utama studi baru yang menguraikan cara mencari positif palsu. Dia mengatakan dalam sebuah pernyataan:
Kami ingin menentukan apakah ada sesuatu yang bisa kami amati yang memberikan kasus 'false positive' ini di antara exoplanet.
Kami menyebutnya 'peniru biosignature' di koran.
Potensi penemuan kehidupan di luar tata surya kita sangat besar dan konsekuensinya, kita benar-benar harus yakin kita sudah benar - bahwa ketika kita menafsirkan cahaya dari exoplanet ini kita tahu persis apa yang kita cari, dan apa yang bisa membodohi kita.
Di Bumi, fotosintesis berfungsi melepaskan oksigen ke atmosfer kita. Gambar melalui Wikimedia Commons.
Satu premis dalam pencarian positif palsu dalam biosignatures adalah bahwa - meskipun di Bumi oksigen diproduksi hampir secara eksklusif oleh fotosintesis - hal yang sama mungkin tidak berlaku secara universal di antara miliaran exoworld di galaksi kita. Dengan demikian, kata pernyataan UW, peneliti masa depan perlu melihat dengan cermat oksigen apa pun yang mereka temukan di atmosfer planet yang jauh:
Penelitian sebelumnya dari Virtual Planetary Laboratory telah menemukan bahwa beberapa dunia dapat membuat oksigen 'abiotically,' atau dengan cara tidak hidup. Ini lebih mungkin dalam kasus planet yang mengorbit bintang bermassa rendah, yang lebih kecil dan lebih redup daripada matahari kita dan yang paling umum di alam semesta.
Metode abiotik pertama yang mereka identifikasi hasil ketika sinar ultraviolet bintang membelah molekul karbon dioksida (CO2), membebaskan beberapa atom oksigen untuk membentuk menjadi O2, jenis oksigen yang ada di atmosfer Bumi.
Penghargaan bahwa biosignatur oksigen khusus ini mungkin tidak mengindikasikan kehidupan datang ketika para peneliti, melalui pemodelan komputer, menemukan bahwa proses tersebut menghasilkan tidak hanya oksigen tetapi juga sejumlah besar karbon monoksida yang dapat dideteksi.
... Jadi jika kita melihat karbon dioksida dan karbon monoksida bersama di atmosfer planet berbatu, kita akan tahu sangat curiga bahwa deteksi oksigen di masa depan akan berarti kehidupan.
Ada kemungkinan indikator positif palsu lainnya, yang dijelaskan tim dalam pernyataan mereka, bersama dengan strategi untuk mengidentifikasi mereka. Schwieterman berkata:
Dengan strategi ini, kita dapat lebih cepat beralih ke target yang lebih menjanjikan yang mungkin memiliki biosignatur oksigen sejati.