Telah ditemukan beberapa planet ekstrasurya (exoplanet) yang mirip dengan Bumi yang mengorbit di zona layak huni yang berada di beberapa bintang terdekat dengan tata surya kita. Namun, tingginya tingkat radiasi yang membombardir planet tersebut mendatangkan kecemasan dan menimbulkan pertanyaan seberapa aman tempat tersebut layak dihuni.
Proxima-b, yang berjarak 4,24 tahun cahaya, mendapatkan 250 kali lebih banyak radiasi sinar-X daripada Bumi dan dapat mengalami tingkat radiasi ultraviolet yang mematikan di permukaannya. Bagaimana mungkin kehidupan bisa terselamatkan dari serangkaian serangan semacam itu?
Para astronom dari Cornell University mengatakan bahwa sebuah kehidupan telah terselamatkan dari radiasi yang ganas serupa dengan ini, dan mereka memiliki buktinya: Anda sendiri.
Astronom Lisa Kaltenegger dan Jack O’Malley-James dari Carl Sagan Institute Cornell University menjelaskan hal tersebut dalam sebuah makalah terbarunya yang diterbitkan di Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Semua kehidupan di Bumi saat ini berevolusi dari makhluk yang berkembang selama serangan radiasi UV yang lebih besar daripada Proxima-b, dan planet ekstrasurya terdekat lainnya, saat ini masih bertahan. Bumi 4 miliar tahun lalu kondisinya penuh dengan kekacauan, teradiasi, dan panas. Namun terlepas dari itu, kehidupan entah bagaimana mendapatkan pijakannya dan kemudian berkembang.
Hal yang sama dapat terjadi pada saat ini di beberapa planet ekstrasurya terdekat, menurut Kaltenegger dan O’Malley-James. Para peneliti memodelkan lingkungan UV permukaan dari empat exoplanet yang paling dekat dengan Bumi yang berpotensi layak huni: Proxima-b, TRAPPIST-1e, Ross-128b dan LHS-1140b.
Planet-planet ini mengorbit pada bintang-bintang katai merah kecil yang tidak seperti matahari kita. Bintang-bintang ini sering menyemburkan suar, memandikan planet-planet dengan radiasi UV berenergi tinggi. Meskipun tidak diketahui secara pasti kondisi apa yang terjadi di permukaan planet yang mengorbit bintang-bintang yang menyala ini, diketahui bahwa suar seperti itu dapat membahayakan secara biologis dan dapat menyebabkan pengikisan di atmosfer planetnya. Tingkat radiasi yang tinggi tersebut menyebabkan molekul biologis seperti asam nukleat bermutasi atau bahkan mati.
O’Malley-James dan Kaltenegger memodelkan berbagai komposisi atmosfer, dari yang mirip dengan Bumi saat ini hingga atmosfer yang terkikis dan anoksik (tanpa oksigen) — masing-masing, planet yang memiliki atmosfer yang sangat tipis dan tidak menghalangi radiasi UV dengan baik, dan planet yang tanpa mendapatkan perlindungan dari ozon. Model-model ini menunjukkan bahwa ketika atmosfer menipis dan tingkat ozonnya menurun, akan lebih banyak radiasi UV yang berenergi tinggi mencapai daratan. Para peneliti membandingkan model itu dengan sejarah Bumi, sejak hampir 4 miliar tahun yang lalu hingga saat ini.
Meskipun planet-planet yang telah dijadikan pemodelan mendapatkan radiasi UV yang lebih tinggi daripada yang dipancarkan oleh matahari kita sendiri hari ini, ternyara masih jauh lebih rendah daripada yang diterima Bumi 3,9 miliar tahun yang lalu.
“Mengingat bahwa Bumi purba pernah didiami,” tulis para peneliti, “kami menunjukkan bahwa radiasi UV seharusnya tidak menjadi faktor pembatas kelayakhunian planet yang mengorbit bintang-bintang M. Dunia tetangga terdekat kita tetap menjadi target yang menarik untuk pencarian kehidupan di luar tata surya kita.”
Sebuah pertanyaan berlawanan muncul untuk planet-planet yang mengorbit pada bintang M yang sudah tidak aktif di mana fluks radiasinya sangat rendah: Apakah evolusi kehidupan memerlukan tingkat radiasi yang tinggi sebagaimana Bumi purba?
Untuk menilai kemungkinan kelayakhunian dunia dengan tingkat radiasi yang berbeda-beda, para peneliti menilai tingkat kematian pada panjang gelombang UV yang berbeda dari bakteri Deinococcus radioduran, yang merupakan salah satu organisme paling tahan radiasi yang telah diketahui.
Tidak semua panjang gelombang radiasi UV sama-sama merusak molekul biologis : Sebagai contoh, tulis para peneliti, “dosis radiasi UV pada 360 [nanometer] harus tiga kali lipat lebih tinggi daripada dosis radiasi pada 260 [nanometer] untuk menghasilkan tingkat kematian yang serupa dalam populasi organisme ini.”
Banyak organisme di Bumi menggunakan strategi bertahan hidup – termasuk pigmen pelindung, biofluoresensi, dan hidup di bawah tanah, air atau batu – untuk mengatasi radiasi tingkat tinggi yang dapat ditiru oleh kehidupan di dunia lain, catat para peneliti. Kehidupan di bawah permukaan akan lebih sulit ditemukan di planet yang jauh tanpa jenis teleskop biosignature atmosfer yang dapat mendeteksi.
“Sejarah kehidupan di Bumi memberikan kita banyak informasi tentang bagaimana biologi dapat mengatasi tantangan lingkungan yang kita anggap tidak bersahabat,” kata O’Malley-James.
Kata Kaltenegger: “Penelitian kami menunjukkan bahwa dalam pencarian kehidupan di dunia lain, dunia terdekat kita adalah target yang menarik untuk dijelajahi.”
