Pencarian “Bumi Kedua” Masuk Babak Baru
Pencarian “Bumi kedua” atau Earth 2.0 telah memasuki babak baru yang lebih serius. Namun, dengan ribuan exoplanet yang telah ditemukan, para astronom perlu mempersempit kandidat agar waktu teleskop yang terbatas bisa difokuskan pada target paling menjanjikan.
Salah satu faktor paling menentukan kelayakhunian sebuah planet adalah ukurannya. Dan sebuah riset baru dari University of California Riverside (UC Riverside) kini menjawab pertanyaan penting: seberapa kecil sebuah planet bisa bertahan dan tetap berpotensi dihuni?
Angka Ajaib: 0,8 Radius Bumi
Penelitian yang dipublikasikan dalam pre-print di arXiv itu mengembangkan model bernama Smaller Than Earth Habitability Model (STEHM). Hasilnya menunjukkan bahwa batas minimum ukuran planet agar bisa mempertahankan atmosfer adalah 0,8 radius Bumi.
Angka ini ditentukan oleh dua tantangan utama yang harus dihadapi planet berukuran kecil.
Gravitasi yang Lemah
Planet yang lebih kecil memiliki massa lebih rendah, sehingga gravitasinya juga lebih lemah. Akibatnya, partikel atmosfer berenergi tinggi dengan mudah lolos ke luar angkasa dalam proses yang dikenal sebagai Jeans escape. Tanpa gravitasi yang cukup, atmosfer planet perlahan tapi pasti akan menguap ke ruang angkasa.
Pendinginan Interior yang Cepat
Ini adalah faktor yang kurang terlihat. Planet kecil memiliki rasio luas permukaan terhadap volume yang tinggi, sehingga interior mereka mendingin jauh lebih cepat daripada planet yang lebih besar.
Saat interior mendingin, litosfer (kerak luar planet) menebal dengan cepat dan praktis “menyumbat” aktivitas vulkanik. Padahal, letusan gunung berapi adalah salah satu cara utama planet untuk mempertahankan atmosfer jangka panjang melalui proses outgassing — pelepasan gas dari dalam planet ke atmosfer.
Lebih sedikit vulkanisme berarti atmosfer berumur lebih pendek.
Apa yang Terjadi pada Planet Lebih Kecil?
Model STEHM menunjukkan garis batas yang sangat jelas antara 0,7 dan 0,8 radius Bumi:
- Planet ≥ 0,8 radius Bumi → Bisa mempertahankan atmosfer selama miliaran tahun
- Planet ≤ 0,7 radius Bumi → Atmosfernya akan terkelupas oleh radiasi ultraviolet ekstrem (XUV) dari bintang induknya
- Planet 0,6 radius Bumi → Atmosfer bertahan sekitar 400 juta tahun, kemungkinan terlalu singkat bagi kehidupan untuk berkembang
- Planet 0,5 radius Bumi → Atmosfer hilang hanya dalam 30 juta tahun
Model ini menggunakan asumsi atmosfer karbon dioksida (CO₂), yang sebenarnya adalah skenario terbaik karena CO₂ adalah molekul berat yang secara alami lebih sulit terlepas melalui Jeans escape.
Pengecualian yang Sangat Langka
Penelitian ini juga menemukan tiga “kecurangan” langka yang bisa membuat planet kecil bertahan lebih lama:
- Karbon berlebih — Planet yang terbentuk dengan cadangan karbon besar bisa menahan hilangnya atmosfer selama miliaran tahun
- Inti planet kecil atau tanpa inti — Mantel lebih besar berarti lebih banyak gas yang bisa dilepaskan ke atmosfer
- “Cold start” — Planet yang interior-nya lambat memanas memberi waktu bagi bintang induk untuk menua dan mengurangi radiasi XUV, sehingga atmosfer bisa bertahan lebih lama
Ketiga kondisi ini sangat langka di alam semesta.
Implikasi untuk Pencarian Kehidupan Luar Bumi
Kesimpulan riset ini cukup jelas: jika kita ingin menemukan kehidupan di luar Bumi, kita sebaiknya fokus pada exoplanet yang berukuran minimal 0,8 radius Bumi.
Planet yang lebih kecil dari itu, kecuali memiliki komposisi yang sangat tidak biasa, kemungkinan besar hanyalah batu tanpa atmosfer yang melayang di angkasa.
Temuan ini akan membantu para astronom memprioritaskan target observasi untuk teleskop seperti James Webb Space Telescope (JWST) dan misi-misi masa depan yang dirancang untuk mempelajari atmosfer exoplanet.
Penelitian ini melengkapi temuan terbaru seperti misi Mars 2026 yang memecahkan misteri dua bulan, menunjukkan bahwa pemahaman kita tentang tata surya dan exoplanet terus berkembang pesat.
