Istilah "alien" dan "luar angkasa" sering dikaitkan dengan karakter dalam karya fiksi ilmiah. Namun, meski spekulatif, ada cabang biologi yang menyelidiki dan mempertimbangkan keberadaan kehidupan di luar bumi: eksobiologi.
Tetapi bagaimana mungkin mempelajari organisme yang keberadaannya tidak terbukti? Apa dan di mana ahli eksobiologi harus mencari untuk memahami jika ada kehidupan di alam semesta?
Luntuk persamaan drake
Pada tahun 1960 Frank Drake, seorang astronom Amerika, melakukan penyelidikan pertama di Observatorium Astronomi Radio Nasional, untuk mencoba mendeteksi sinyal radio dari peradaban luar angkasa. Setahun kemudian, Drake merumuskan sebuah persamaan yang masih diterapkan sampai sekarang di bidang eksobiologi, yang dirancang untuk memperkirakan jumlah peradaban ekstraterestrial di galaksi kita, ditunjukkan dengan surat tersebut. N.
Persamaan Drake memperhitungkan beberapa parameter dan dirumuskan sebagai berikut:
Nilai Persamaan
Nilai pertama adalah R *, yang merupakan laju pembentukan bintang di Bima Sakti. Setelah itu, hanya bintang yang terkait dengan sistem planet yang harus dipertimbangkan; ini harus memiliki kondisi yang diperlukan untuk menampung kehidupan, persyaratan yang tidak mudah dipenuhi dan diwakili oleh masing-masing f p y n e . F l sesuai dengan fraksi planet di mana kehidupan seharusnya berkembang, sementara fi es sebagian kecil dari ini di mana kehidupan yang berkembang adalah cerdas.
Tidak hanya harus pintar, tetapi variabelnya f cmengatakan bahwa bentuk kehidupan ini harus mampu mengembangkan teknologi yang memancarkan sinyal radio ke luar angkasa. Variabel terakhir adalah L, periode waktu di mana sinyal seharusnya dikirim. Seperti yang dapat dilihat, variabelnya banyak dan sulit untuk menentukan dengan tepat setiap nilai individu, jadi kita berbicara tentang probabilitas. Namun, ada perkiraan dan hasil yang setidaknya secara teoritis dapat memberikan nilai pada variabel N dan jawab pertanyaannya.
Interpretasi dan solusi
Sejak perumusan pertama Persamaan, banyak ilmuwan telah mencoba menguraikan hasilnya. Dari tahun 1960-an hingga saat ini, alat ilmiah yang tersedia untuk memproses nilai telah berkembang, tetapi persamaan tersebut sebenarnya masih merupakan cara untuk membahas masalah tersebut dalam istilah ilmiah, daripada memberikan jawaban yang pasti.
Perkiraan terbaru mengasumsikan hingga 23 peradaban ekstraterestrial (exobiology)
Tapi mengapa kita tidak pernah memiliki bukti keberadaannya? Inilah tepatnya dilema yang dikenal sebagai Paradoks fermi, yang mengambil namanya dari fisikawan Italia yang pertama kali mengusulkannya, Enrico Fermi. Karena tidak ada kepastian dalam hal ini, para ilmuwan yang berurusan dengan eksobiologi saat ini telah mencoba memusatkan perhatian mereka pada persyaratan yang harus dimiliki suatu organisme untuk berkembang, tanpa mengecualikan lingkungan yang paling tidak bersahabat.
Eksobiologi: syarat-syarat agar kehidupan ada
Saat mencari bentuk kehidupan di luar angkasa, diasumsikan bahwa mereka ditemukan di planet dengan karakteristik yang sangat mirip dengan Bumi: kelimpahan air, sumber energi dan molekul fundamental lainnya.
Menurut ahli eksobiologi, ini adalah persyaratan minimum, tetapi kita harus ingat bahwa kita tidak dapat memastikan dengan pasti bahwa kehidupan selalu didasarkan pada molekul identik yang sama.
Secara lebih umum, kami bahkan tidak yakin itu bisa terjadi berhipotesis keberadaan kehidupan jika semua bahan yang cenderung kita anggap sangat diperlukan ada: cairan pelarut, sumber energi dan yang disebut komponen dasar, yaitu molekul dasar, organik dan anorganik , yang dikombinasikan satu sama lain menimbulkan struktur yang lebih kompleks. Parameter variabel lainnya adalah pH, suhu, tekanan, salinitas dan radiasi. Planet dengan karakteristik yang mirip dengan Bumi lebih sering disebut exoplanet.
Namun, berkat organisme yang dikenal sebagai ekstrofil, kita tahu bahwa kehidupan dapat berkembang tidak hanya di planet ekstrasurya, tetapi di mana pun kondisi minimum ada.
exoplanet dan tahun cahaya
Apa yang kami sebut Exoplanet Mereka adalah benda langit yang merupakan bagian dari tata surya, di galaksi kita atau di galaksi lain. Mereka berputar mengelilingi matahari mereka pada jarak yang memungkinkan adanya air cair atau pelarut lain, salah satu persyaratan terpenting untuk perkembangan kehidupan. Planet-planet ini, seperti Bumi, dapat memiliki banyak lingkungan di mana kondisi kimiawi dan fisiknya berpotensi baik untuk mendukung kehidupan. Sayangnya, kebanyakan dari mereka berjarak beberapa tahun cahaya dari tata surya kita.
El tahun cahaya adalah jarak yang ditempuh cahaya dalam satu tahun. Cahaya dari Matahari mencapai kita dalam waktu 8 setengah menit, menempuh jarak 150 juta km Jarak yang ditempuh cahaya dalam satu tahun (tahun cahaya) kira-kira 63.000 kali jarak yang ditempuh Matahari ke Bumi. Jadi 63 ribu kali 150 juta km.
Eksobiologi: Proxima B
Yang paling dekat adalah Proksima b, adalah bagian dari sistem Proxima Centauri di galaksi kita, Bima Sakti. Proxima b berjarak 4,2 tahun cahaya dan merupakan planet kedelapan yang paling mirip Bumi menurut indeks ESI, skala pengukuran fisik yang digunakan untuk membandingkan planet lain dengan Bumi. Nilai indeks ini antara 0 (tidak ada kesamaan) dan 1 (planet identik dengan Bumi) dan dihitung berdasarkan radius, kepadatan, kecepatan lepas, dan suhu permukaan. Proxima b memiliki nilai ESI 0,87 dan menunjukkan bahwa planet tersebut sangat mirip dengan Bumi. Namun, data ini tidak memberikan informasi tentang kelayakhuniannya.
bulan
Pencarian kehidupan di luar angkasa tidak terbatas pada exoplanet, tetapi juga memengaruhi satelitnya, bulan. Contohnya dapat ditemukan di dalam tata surya kita. Dipercayai bahwa bulan Saturnus, enceladus, dan bulan Jupiter, Eropa, berpotensi menampung kehidupan.
Jarak dari matahari Enceladustidak memungkinkannya untuk menerima cukup radiasi matahari untuk memanaskan dirinya sendiri, sehingga suhu permukaannya berkisar antara -128°C dan -240°C: jelas bukan tempat di mana kehidupan biasanya dicari. Namun, berkat penyelidikan Cassini, dimungkinkan untuk menetapkan bahwa air dan molekul organik ada di bulan beku ini. Analisis telah menunjukkan bahwa nitrogen, karbon dioksida, dan metana hadir dalam semburan uap air yang dipancarkan di permukaan. Karena alasan ini, diyakini bahwa di bawah permukaan beku terdapat lapisan air yang melimpah, di mana berbagai molekul larut, bertanggung jawab atas aktivitas hidrotermal substrat dan juga geyser di permukaan. Bisa diduga bahwa fenomena ini dipengaruhi oleh keberadaan hipotetis organisme metanogenik.
Pada tahun 2018, beberapa peneliti mencoba merekonstruksi kondisi Enceladus dengan percobaan yang menunjukkan bahwa mikroorganisme tersebut Methanothermococcus okinawensis itu akan memiliki karakteristik ideal untuk hidup dan menghasilkan metana di lapisan bawahnya. Kesimpulan dari penelitian ini memberi tahu kita bahwa organisme serupa mungkin mampu melakukan ini, dan karenanya benar-benar ada di Enceladus.
Bakteri apa yang bisa hidup di planet lain?
Mikroorganisme dengan kemampuan tertentu diidentifikasi sebagai ekstrofil karena sering hidup dalam kondisi yang tidak memungkinkan bagi organisme yang lebih kompleks. Perlu dicatat bahwa organisme ini biasanya hidup dalam kondisi ini, sehingga dapat dianggap bertahan hidup dan juga ditemukan dalam skenario yang lebih kompleks.
Yang paling terkenal di dunia biologi tentunya adalah termus akuatikus, mampu tumbuh pada suhu 75°C; berkat dia, metode amplifikasi DNA dapat ditingkatkan secara signifikan. Ada banyak mikroorganisme seperti itu, yang masing-masing telah beradaptasi dengan satu atau lebih kondisi yang berbeda, sehingga menjadi poliekstremofilik.
Berikut adalah beberapa contoh menarik:
- Picrophilus oshimae ia hidup dalam sulfat dalam kondisi pH yang sangat asam dengan nilai 0,6 dari 14, lebih kuat dari asam klorida.
- Termokokus piezophilus tinggal di jurang dengan tekanan 125 Mpa, yang setara dengan sekitar 1275 kg diterapkan pada area seluas satu sentimeter. Telah diverifikasi bahwa mikroorganisme lain berhasil tetap aktif secara metabolik bahkan di bawah tekanan 2000 Mpa;
- Halarsenatibacter silvermanii hidup di danau yang sangat basa dengan konsentrasi garam NaCl 35% mg/L;
- Deinococcus radioduran s, hingga saat ini dianggap sebagai model mikroorganisme untuk studi ketahanan terhadap radiasi dan ruang hampa, poliektremofil yang mampu bertahan dalam kondisi planet Mars.
Ada kehidupan di Mars?
Mars adalah planet terjauh keempat dari matahari kita, sebelum Bumi. Banyak misi telah dilakukan dalam beberapa dekade terakhir untuk mengeksplorasi dan melakukan penelitian. Ketekunan NASA adalah yang terbaru, masih aktif dan diharapkan masuk kembali pada tahun 2033.
Data dan kondisi tanah di Mars saat ini tampaknya tidak menjanjikan untuk eksobiologi. Pada tahun 2003, sebuah tim peneliti mengidentifikasi kecocokan dalam hal komposisi tanah antara sampel tanah yang dikumpulkan oleh misi Viking dan tanah dari daerah terpencil Gurun Atacama di Chili, dan setelah beberapa kali mencoba menentukan bahwa tanah tersebut tidak cocok. untuk semua jenis budidaya organik. Jadi di mana masih mungkin berharap menemukan jejak kehidupan di Mars?
kehidupan bawah tanah
Penemuan tahun 2022 telah memberi energi pada ahli eksobiologi dalam pencarian mereka akan kehidupan di luar bumi. Ini adalah kristal kecil yang ada dalam inklusi batuan di Australia tengah, berumur 830 juta tahun. Di dalam kristal kecil ini, senyawa organik dan keberadaan sel prokariotik dan eukariotik yang telah hidup terawetkan dalam lingkungan mikro ini telah diidentifikasi. Menurut para ahli, jenis sedimen ini, baik yang berasal dari Bumi atau Luar Bumi, harus dianggap sebagai inang potensial bagi mikroorganisme purba dan senyawa organik. Ini menunjukkan situs pencarian dan penemuan potensial di planet lain: lapisan tanah.
Selain itu, di bawah tanah fenomena berbelit-belit. Reaksi kimia-fisik yang terjadi dalam kondisi pH basa dan, berkat interaksi antara air dan batuan, melepaskan hidrogen, senyawa karbon organik dan anorganik. Serpentinisasi, menurut ahli eksobiologi, tersebar luas di benda langit tata surya, termasuk Bulan, dan diperkirakan juga memainkan peran penting di Bumi, mendukung kehidupan mikroorganisme tertentu.
Kesimpulan tentang eksobiologi
Penelitian di bidang eksobiologi masih berlangsung, pada Oktober 2024 badan dirgantara NASA akan meluncurkan misi baru: CLIPPER. Tujuannya adalah untuk mencari jejak kehidupan dari semburan uap yang dipancarkan oleh salah satu bulan es Jupiter: Eropa.
Saat ini, organisme luar angkasa belum pernah diidentifikasi, tetapi kemungkinan keberadaannya di kosmos tidak dapat dikesampingkan. Namun, kita harus memperhitungkan bahwa kehidupan dapat berkembang dalam kondisi yang sama sekali berbeda dari yang ada di Bumi, dan oleh karena itu ia beradaptasi dan berevolusi dengan cara yang tidak kita ketahui. Penemuan bentuk kehidupan di luar bumi akan membawa perhatian besar dari komunitas ilmiah ke cabang eksobiologi, membuka jalan yang sampai sekarang sama sekali belum dijelajahi.