Sebelum gua masuk ke pembahasan utama, mau gak mau, gua harus ngasih perkenalan dulu tentang 2 topik perkenalan, sebelum masuk ke topik utama di topik ketiga:
- Komponen penyusun kehidupan.
- Penalaran luar angkasa dari sudut pandang Bumi.
- Potensi Kehidupan di luar planet Bumi.
Okay, itulah kira-kira ketiga hal yang akan gua bahas di artikel ini, sekarnag langsung aja yuk kita mulai pembahasan topik 1:
1. Komponen Penyusun Kehidupan.
Sebelum kita menganalisa apakah ada kehidupan di luar angkasa, kita harus tau dulu dong komponen penyusun kehidupan itu apa. Maksudnya, jika makhluk hidup dari mulai domain Bakteria, Archaea dan Eukarya telah berhasil berkembang biak dan menghasilkan spesies yang beraneka ragam yang kaya di planet Bumi ini. Maka perlu kita telaah dulu mengapa hal itu bisa terjadi, dengan harapan bahwa skenario yang sama atau mirip juga terjadi di luar angkasa atau di planet lain.
Pertama-tama gue harus menekankan dulu bahwa proses terbentuknya mahluk hidup pertama kali di bumi ini masih belum diketahui secara persis. Tapi sejauh ini kita telah mengetahui materi-materi apa aja sih yang pasti diperlukan agar kehidupan dapat terbentuk. Unsur pertama terpenting adalah karbon (C), bisa dibilang seluruh bentuk kehidupan di planet bumi yang kita ketahui saat ini, semuanya dibuat dengan karbon sebagai material dasarnya. Kenapa karbon? karena karbon inilah yang bakal dibutuhkan untuk membentuk senyawa-senyawa yang dibutuhkan untuk ngebentuk mahluk hidup seperti glukosa, karbohidrat, lemak,asam amino, protein dll.
Selain karbon molekul, yang paling dibutuhkan oleh mahluk hidup adalah air (H2O) dalam bentuk cair. Kenapa air? Air itu penting bagi mahluk hidup karena air itu merupakan pelarut yang baik dan itu penting banget buat kerja sel-sel kita, selain itu air juga berperan dalam ikatan DNA seluruh mahluk hidup melalui ikatan hidrogen. Tanpa ada air, sel-sel tubuh makhluk hidup ga bakalan bisa kerja.
Nah terus gimana ceritanya sampe senyawa-senyawa itu bisa ada di bumi? Untuk senyawa organik beberapa ilmuwan berpendapat senyawa-senyawa tersebut terbentuk dari senyawa-senyawa an-organik yang ada saat kehidupan pertama terbentuk (sekitar3,5 - 3.8 milyar tahun yang lalu). Namun belakangan ini ada satu hipotesa yang menarik bahwa senyawa-senyawa komponen penyusun kehidupan itu belum tertentu berasal dari bumi, tapi terbawa oleh Asteroid, karena berdasarkan bukti-bukti terkini, ternyata ditemukan bahwa senyawa-senyawa tersebut (termasuk juga air) ternyata terkandung dalam astroid!
Lah,terus kenapa kalo komponen penyusun kehidupan itu ada di astroid? Nah bagi yang belum tau, saat bumi kita masih muda: sekitar 3,8 milyar tahun yang lalu (bumi terbentuk 4,5 milyar tahun yang lalu) bumi dihujani meteor dalam jumlah yang super buuaaanyak bangeet sampe ga keitung dan peristiwa itu namanya Late Heavy Bombardment. Nah, sekarang-sekarang ini, para saintis menduga kuat bahwa peristiwa itu telah "membawa" air dan senyawa organik yang sangat banyak dan bisa jadi sebagai pemicu yang menyebabkan kehidupan itu bisa terbentuk di planet bumi ini.
Okay, mungkin sekarang jadi muncul pertanyaan di kepala lo, "jika dulu kehidupan terbentuk dari senyawa kimia, apakah kita bisa mensimulasikan hal yang sama terjadi saat sekarang ini?". Sayangnya hal itu sulit direalisasikan, kenapa? Karena keadaan planet Bumi ini jauh berbeda saat kehidupan muncul pertama kali di bumi (3,8 Milyar tahun yang lalu) dengan keadaan Bumi saat sekarang. Apa bedanya? Yang paling signifikan adalah kondisi Planet Bumi yang sekarang memiliki kadar oksigen yang tinggi di atmosfer, dimana kadar oksigen yang tinggi ini justru buruk bagi proses terbentuknya kehidupan.
Kok bisa gitu? Bukannya oksigen adalah penunjang utama kehidupan?
Dalam hal ini, oksigen memiliki peran lain, yaitu merupakan oksidator yang kuat dan bisa dengan mudah mengoksidasi senyawa-senyawa (Baca: merusak proses) yang penting bagi kehidupan. Dengan begitu, konsekuensinya, "kehidupan" ga punya cukup waktu untuk bisa terbentuk dengan kondisi Bumi sekarang ini.
Selain hipotesa di atas, ada sebagian ilmuwan lain yang menduga bahwa hydrothermal ventmerupakan skenario yang lebih tepat untuk menggambarkan munculnya kehidupan pertama kali. Apa itu Hydrothermal Vents? Hydrothermal Vents adalah retakan di permukaan planet yang secara geothermal memanaskan perairan. Terus apa hubungannya dengan skenario kemunculan kehidupan? Hipotesis ini muncul karena di sekitar hydrothermal vent terdapat konsentrasi bahan organik yang sangat tinggi, dan panas dari hydrothermal vent ini memberikan cukup energi untuk kehidupan dapat terbentuk.
Terlepas dari berbagai hipotesa yang sekarang masih dalam proses pembuktian lebih dalam, semua hipotesis tersebut memiliki kesamaan yaitu kehidupan pasti muncul di air yang memiliki konsentrasi bahan organik tinggi dan mendapatkan energi yang sangat besar dari aktivitas vulkanik. Dari situ diduga kehidupan awal yang muncul adalah bakteri yang sangat sederhana, setelah mengalami proses yang panjang baru muncul organisme-organisme yang dapat berfotosintesis dan menghasilkan oksigen, diduga organisme fotosintesis baru muncul pada 2,7milyar tahun yang lalu. Dengan berbekal pengetahuan ini, kita berangkat dengan asumsi bahwa kehidupan di luar planet bumi ini juga memiliki "syarat-syarat" yang juga mirip dengan yang ada di Bumi. Tapi sejauh mana sih, situasi di luar angkasa (baca: alam semesta) ini menawarkan kondisi yang memungkinkan agar skenario yang mirip dengan Bumi ini bisa terjadi? Yuk kita bahas di point berikutnya!
2. Penalaran Luar Angkasa dari sudut pandang Bumi.
Okay, setelah membahas tentang komponen penyusun kehidupan, berikutnya kita akan membahas tentang definisi dari "luar angkasa" itu sendiri. Kalo kita ngeliat langit pada malam hari, kita bisa ngeliat bintang yang jumlahnya banyak banget. Tapi pernah gak sih lo penasaran, bintang yang kita lihat itu ada berapa banyak jumlahnya? Seribu, sepuluh ribu, Sejuta, Semilyar, Setrilyun? Emang seberapa luas sih arti dari kata "luar angkasa" itu? Sampai mana sih ujung dunia yang kita ketahui? Tentu dengan mengetahui seberapa luas alam semesta ini, kita bisa juga memperkirakan seberapa besar potensi atau kemungkinan adanya kehidupan lain di luar planet bumi.
Oke untuk memberi lo gambaran berapa luas alam semesta tempat kita hidup ini gue akan memberi sedikit gambaran tentang lokasi "rumah" kita di alam semesta. Pertama yang kemungkinan besar lo semua ketahui adalah kita hidup di salah satu sistem tata surya (solar system) dimana tata surya kita berada dalam pusaran galaksi bima sakti (milky way). Tolong bedakan tata surya dengan galaksi yah, mungkin bagi sebagian dari lo kedengeran konyol tapi masih banyak loh siswa SMA yang gak bisa bedain tata surya dengan galaksi, dan mikirnya ujung dunia ini cuma Planet Pluto terus bintang-bintang doang tanpa ngerti sistemnya.
Okay, pertama yang disebut sistem tata surya adalah sebuah sistem yang terpusat pada 1 bintang yaitu matahari dan memiliki 8 buah planet, 5 dwarf planet, dan banyak komet serta asteroid mengitarinya. Sementara itu, matahari (yang notabene adalah sebuah bintang) sebetulnya cuma salah 1 dari sekitar 100–400 milyar bintang yang mungkin terdapat didalam galaksi milky way..!! Udah gitu, galaksi milky way kita ini cuman 1 dari 1200-2000an galaksi yang berada di dalam virgo supercluster (kumpulan galaksi). Udah ngerasa kita kecil banget? Nah si Virgo supercluster inipun ternyata hanya satu dari kira-kira 10 juta supercluster yang..... bisa kita ketahui saat ini.
Kok yang kita ketahui saat ini? Iya, karena sebetulnya sampai saat ini kita masih belum bisa melihat ujung dari alam semesta ini, karena informasi yang kita dapatkan adalah cahaya yang kita tangkap dari Bumi. Sementara itu, cahaya terjauh yang telah kita tangkap adalah 46.6 Milyar tahun cahaya. Lebih jauh dari itu, bukan gak ada apa-apa yah? Tepatnya, kita belum tau karena informasi cahayanya aja belom sampe ke planet bumi sampai sekarang ini.
Nah buat lo yang mungkin masih belum kebayang, mungkin beberapa data singkat dan video ini bisa lebih memberikan gambaran:
- Jarak bumi ke matahari itu: 1,496×1012 km. Jarak segitu bisa ditempuh oleh cahaya selama 8,32 menit. Artinya kalo lo ngeliat matahari, lo gak menatap matahari secara langsung tapi itu adalah kondisi matahari 8,32 menit yang lalu.
- Jarak dari bumi ke pusat galaksi milkyway itu: 2,6×104 tahun cahaya dimana 1 tahun cahaya itu jarak yang ditempuh oleh cahaya selama 1 tahun atau sekitar 9.4×1012km (9.400.000.000.000. km)
- Diameter milkyway itu sekitar 100.000 tahun cahaya
- Jarak bumi ke galaksi terdekat (andromeda) itu: 2,538×106 tahun cahaya.
Keren kan videonya? di situ lo bisa mendapatkan gambaran betapa luasnya alam semesta (yang kita ketahui) sekarang ini. Dalam hal ini, gua pribadi bisa mengatakan bahwa kemungkinan adanya tempat yang bisa dihuni oleh makluk hidup sangat besar. Bahkan potensi adanya planet yang memiliki kondisi yang mirip dengan bumi ini juga amat sangat mungkin sekali. Jadi sebetulnya, bisa aja ada mahluk hidup kompleks lain diluar sana, tapi saking jauhnya kita dan mahluk hidup tersebut sama-sama ga tau akan keberadaan satu sama lain. Okay, setelah memahami komponen penyusun kehidupan dan penalaran definisi "ruang angkasa", kita baru deh masuk ke topik utama yaitu potensi kehidupan di luar planet Bumi.
3. Potensi Kehidupan di luar angkasa/luar planet bumi.
Nah, setelah lo mengetahui komponen penyusun kehidupan dan juga betapa luasnya alam semesta kita ini, sekarang baru deh kita masuk ke menu utama kita yaitu potensi kehidupan di luar planet bumi. Sampai saat ini, hanya planet bumi satu-satunya tempat yang kita tau kehidupan bisa ada dan bertahan. Nah terus mungkin diantara lo ada yang bertanya-tanya, kenapa bumi? Apa yang spesial dari kondisi bumi sehingga kehidupan bisa muncul dan ber evolusi di bumi? Mungkin ga sih diluar sana ada “bumi lain” tempat kehidupan bisa ada di alam semesta ini? Sebagian besar dari alam semesta ini tidak bisa di jadiin tempat idup, tapi kenapa bumi kita bisa ideal buat kehidupan gini? Jawabannya adalah bumi ada di zona yang tepat. Nah zona itu di namain dengan Habitable Zone.
Habitable Zone
Sebagian besar dari alam semesta ini jelas tidak dapat dihuni bagi manusia, karena memang kebanyakan isinya ruang vakum sehingga tidak mungkin dihuni, baik manusia maupun makhluk hidup manapun yang kita ketahui di Bumi. Terus planet-planet gas macem Jupiter, Mercury, dkk gitu juga ga mungkin bisa dihuni, jadi yang bisa dihuni itu planet seperti apa sih? Berdasarkan komponen penyusun kehidupan yang telah kita bahas pada point 1, para ahli astrobiologi berpikir bahwa terdapat beberapa "persyaratan" agar kehidupan bisa terbentuk dalam sebuah lingkungan di luar Bumi. Pertama, hal yang paling mendasar dibutuhkan adalah air yang berbentuk cairan (baca : suhu sekitar 0oC-100oC derajat Celcius). Air yang berada dalam bentuk cairan itu jadi kunci supaya kehidupan bisa muncul untuk pertama kali, dari situ para saintis merumuskan yang namanyahabitable zone/goldilocks zone yaitu zona dimana air bisa bertahan dalam bentuk cair.
Keberadaan air dalam bentuk cair bisa terjadi di suatu planet kalau dia berada di jarak yang tepat si planet itu ke bintang-nya. Ide nya gampang sebenernya, kalau suatu planet atau satelit itu letaknya terlalu dekat dengan bintang-nya, suhu planet itu akan terlalu panas jadi air akan menguap, sementara kalau jaraknya terlalu jauh dari bintangnya ya air jadi beku semua. Nah jarak ideal agar air dalam bentuk cair ini dipengaruhi juga dengan index kecerahan bintang. Semakin cerah si bintang pasti habitable zone bakal semakin jauh dari si bintang itu. Nah untuk ngitung suhu benda langit sesuai dengan jaraknya terhadap bintang terdekat dapat menggunakan dua formula:
Persamaan itu menggunakan pendekatan yang menganggap planet itu sebagai benda hitam. Kita bisa nyamain radiasi yang dikeluarin si planet (L) di persamaan (1) dengan Total radiasi bintang yang diterima si planet itu (Ein) pada persamaan (2). Dari situ bisa didapetin perkiraan suhu efektif dari si planet.Untuk suatu tempat bisa memiliki air dalam bentuk cair, maka tempraturnya harus sekitar 0oC-100 oC. Nah tapi kalau kita ngitung suhu bumi dengan formula yang di atas, suhu bumi seharusnya 255oK atau -18 oC, loh dingin banget kan? Terus kenapa kok suhu bumi ga -18 oC? Nah si bumi ini kan punya atmosfer, dan di atmosfer nya itu ada gas-gas rumah kaca kaya CO2 dan CH4. Nah gas-gas itu yang bikin bumi bisa “hangat” kaya sekarang. Jadi para ilmuan merumuskan gas-gas rumah kaca itu juga harus diperhitungkan untuk dapetin nilai suhu planet yang tepat. Terus kalo dengan persamaan yang udah disempurnain itu ada ga planet yang ada di habitable zone? Nah ternyata menurut NASA ada, dan planet-planet tersebut juga planet berbatu kaya bumi, nih liat gambar dibawah:
Wah kalau gitu “alien” kemungkinan besar ada dong? Eits tunggu dulu, peneliti NASA sampai saat ini belum dapat menentukan apakah Gliese 581d dan HD85512b itu pasti layak untuk dihuni atau tidak. Soalnya sampai sekarang ini, kita belum mengetahui berapa tepatnya CO2 yang ada di atmosfer kedua planet tersebut. Selain itu, ada beberapa hal lain yang menjadi pertimbangan selain habitable zone, yaitu massa dari kedua planet itu sangat besar, jadi gravitasinya juga pasti lebih tinggi dari bumi.
Lah emang apa hubungannya massa sebuah planet dengan potensi kehidupan? Penjelasannya bisa gua berikan dengan memberi contoh planet tetangga kita yaitu Mars. Secara hitungan di atas kertas, Mars sebetulnya masuk ke daerah habitable zone, hanya saja medan magnet di planet Mars lemah dan juga massanya relatif kecil. Akibatnya, Mars gak punya "perisai" yang melindungi atmosfer dari radiasi matahari dan juga mengalami kesulitan untuk mempertahankan atmosfernya. Itulah sebabnya, Mars mengalami kekeringan dan airnya sekarang habis.
Tapi bukan berarti Mars gagal sepenuhnya sebagai tempat penyokong kehidupan loh. Karena sebetulnya, jutaan tahun yang lalu diperkirakan memang ada air dalam bentuk cair di Mars. Selain itu, karakteristik vulkanik dari planet itu mirip bumi yang berarti substratnya banyak mengandung material organik. Jadi menurut pandangan pribadi gue, kemungkinan besar jutaan tahun yang lalu ada mahluk hidup di Mars, minimal dalam bentuk bakteri.
Life Outside the Habitable Zone
Kalau memang syarat kehidupan itu adanya air, material organik dan sumber energi, apa kehidupan cuma mungkin ada di habitable zone aja? Berdasarkan pengamatan mahluk hidup di bumi aja, ternyata kehidupan (umumnya bakteri) bisa bertahan di kondisi-kondisi ekstrim yang dulunya pernah dikira tidak mungkin bisa ditinggali. Contoh lingkungan ekstrim yang ternyata justru banyak mahluk hidup itu di dekat hydrothermal vent. Bahkan banyak spesies Archaea bakteria yang hidup di lingkungan yang tidak punya oksigen sama sekali dan bersuhu tinggi (sekitar 60-80OC) seperti di kolam-kolam air panas vulkanik. Coba deh lo tonton video penjelasan berikut ini berikut ini:
Kalau syarat kehidupan itu adanya air dalam bentuk cair, punya material organik dan ada sumber energi yang bisa di manfaatkan, ya berarti air nya ga perlu ada di permukaan dong? Contohnya kaya yang ada di video di atas, di laut dalam disekitar hydrothermal vent kehidupan bisa muncul. Sementara itu, ilmu pengetahuan sebelum tahun 1970an para ilmuwan menyangka ga mungkin ada kehidupan di sana, karena keadaan di sana sangat beracun bagi sebagian besar mahluk hidup.
Tapi setelah tahun 70an, para ilmuwan baru tau kalo dalam kondisi ekstrim vulkanik bawah laut bisa ada mahluk hidup, dari situ para ilmuan berpikir “oh mungkin di tempat kaya gini awal mahluk hidup bisa muncul dan berevolusi”. Mungkin lo berpikir bahwa dugaan itu ga cuman asal-asalan, tapi memang kondisi awal planet Bumi tuh ya kaya gitu, isinya air beracun dan tanpa adanya oksigen. Jadi mungkin kita bisa berharap di tempat lain di alam semesta kita, ada tempat yang kayak begitu, dan ternyata memang ada, bahkan letaknya “ga terlalu jauh” dari bumi. Karena keadaan yang mirip dengan hydrothermal vent itu juga ada di beberapa satellite yang ada di sistem tata surya kita.
Salah satu satellite yang diduga punya lautan di bawah lapisan es di permukaannya itu bulan Europa (tolong dibedakan dengan benua Eropa). Di bawah lapisan es Europa setebal 10-15km, diduga punya laut yang dalam (sekitar 100km). Loh kok bisa sih? Bulan Europa kan jauh dari matahari? Kok masi bisa ada air di bawah lapisan esnya? Nah, keberadaan air dalam bentuk cair ini diduga diakibatkan oleh tidal heating yang artinya gesekan antara inti si satellite dengan lapisan di atasnya, gesekan ini muncul karena adanya perbedaan gerak muter (rotasi) nya si satellite dengan gerak si satellite ngelilingin jupiter. Panas yang dihasilkan oleh gesekan itu yang bikin es jadi cair dan membentuk lautan yang luas. Nah di dasar lautnya bulan Europa ini hasil dari panas gesekan itu ada yang membentuk gunung api vulkanik, ada juga yang yang berbentuk hydrothermal vent. Pada tempat-tempat seperti itulah diduga kehidupan di bulan Europa akan ditemukan.
Berdasarkan fakta yang kita ketahui sekarnag tentang bulan Europa yang juga memiliki laut dan juga aktivitas vulkanik di dasar lautnya, bisa dibilang bahwa Europa memiliki kondisi yang memungkinkan untuk bakteria, dan mahluk-mahluk bersel satu bisa muncul. Jika organisme bersel satu bisa idup, bisa aja organisme-organisme tersebut dapat mengubah keadaan laut di satellite Europa jadi bisa menyokong kehidupan yang lebih kompleks, seperti yang terjadi di bumi ini.
Sampai dengan saat ini, NASA udah menargetkan taun 2020 bakalan mengirim wahana yang bisa menjelajah di lautan europa sana. Jadi mungkin saja dalam waktu kurang lebih 5 tahun lagi, kita akan menemukan kehidupan pertama di luar planet bumi. Kalau ternyata di Europa ada kehidupan, berarti kemungkinan besar di tempat-tempat yang mirip seperti itu seperti satellite Ganymade, Enceladus dan tempat-tempat lain yang mirip kayak gitu juga mengandung kehidupan. Jadi mungkin aja kehidupan, apalagi kehidupan tingkat rendah (bersel satu) itu tidak terlalu langka di alam semesta ini.
