Kehadiran nitrous oxide di atmosfer planet ekstrasurya yang mirip Bumi bisa menjadi tanda kehadiran kehidupan di luar bumi – menurut sebuah penelitian yang dilakukan oleh para peneliti di AS yang dipimpin oleh Edward Schwieterman di Universitas California, Riverside.
Menggunakan model komputer canggih untuk mendukung proposal mereka, tim percaya bahwa pekerjaannya dapat menawarkan wawasan penting untuk studi planet ekstrasurya oleh observatorium saat ini dan masa depan - termasuk James Webb Space Telescope (JWST).
Para astronom mengetahui lebih dari 5000 exoplanet – yang merupakan planet yang mengorbit bintang selain Matahari – dan jumlah itu terus bertambah. Seiring dengan peningkatan teleskop, para astronom menjadi lebih baik dalam menentukan komposisi atmosfer planet ekstrasurya, dan pengukuran ini memainkan peran penting dalam pencarian kehidupan di luar bumi. Hal ini dilakukan dengan melakukan pengukuran spektroskopi pada cahaya bintang yang telah melewati atmosfer planet ekstrasurya.
Mencari kehidupan
Kami belum pernah melihat kehidupan di planet lain, jadi kami tidak tahu persis bagaimana hal itu akan mempengaruhi atmosfer planet ekstrasurya. Sebaliknya, ahli astrobiologi mengidentifikasi bahan kimia di atmosfer bumi yang terkait dengan keberadaan kehidupan dan mencari "tanda-tanda biologis" ini.
Di sinilah nitrous oxide (juga dikenal sebagai gas tertawa) masuk. Meskipun tidak terlalu umum di atmosfer bumi saat ini, Schwieterman dan rekan menyarankan bahwa gas tersebut mungkin melimpah di era sejarah Bumi sebelumnya.
Gas beracun di zona layak huni dapat menghambat munculnya kehidupan asing
Nitrous oxide diproduksi oleh beberapa organisme hidup di Bumi, sehingga ada kemungkinan bahwa ia dapat hadir di atmosfer beberapa planet ekstrasurya yang menampung kehidupan. Di sini, di Bumi, bagaimanapun, ada proses alami yang menjaga kadar nitro oksida di atmosfer sangat rendah. Namun, di planet lain, kelimpahan nitro oksida dapat dihasilkan dari katalis logam dan enzim biologis tingkat rendah yang memecah senyawa tersebut. Kemungkinan lain adalah bahwa radiasi bintang yang diterima oleh beberapa exoplanet tidak seefisien sinar matahari dalam menghancurkan nitrous oxide. Memang, tingkat oksida nitrat dalam situasi seperti itu bisa cukup tinggi untuk diamati oleh teleskop seperti JWST.
Tim Schwieterman mengeksplorasi ide ini dengan mengembangkan model biogeokimia yang mengukur kemungkinan kelimpahan nitro oksida di atmosfer planet ekstrasurya mirip Bumi yang mengorbit bintang deret utama. Dengan menggabungkan model mereka ke model fotokimia dan spektral, para peneliti juga menghitung bahwa nitrous oxide dapat membangun hingga tingkat yang dapat dideteksi dalam berbagai kondisi atmosfer. Ini bisa termasuk TRAPPIS-1 sistem, di mana sebanyak empat planet tampak mengorbit di dalam zona layak huni bintang induk kerdil merah dingin mereka.
Meskipun nitro oksida juga dapat diproduksi oleh sumber non-biologis, seperti sambaran petir, tim menunjukkan bahwa jumlah gas yang dihasilkan akan lebih rendah daripada yang dihasilkan oleh ekosistem asing. Berdasarkan hasil mereka, Schwieterman dan rekan berharap bahwa JWST, bersama dengan teleskop lain yang secara aktif berburu tanda-tanda kehidupan di atmosfer planet ekstrasurya, akan menambahkan nitrous oxide ke daftar biosignatures yang layak - berpotensi membawa penemuan kehidupan di luar bumi selangkah lebih dekat.
Penelitian tersebut dijelaskan dalam Jurnal Astrofisika.
