Seperti yang sering digambarkan dalam lagu pengantar tidur, bintang-bintang di langit malam yang berkilauan bagaikan permata memang selalu jadi teman setia kita.

Nah, dengan kemajuan astronomi terkini, kita bisa mulai menyelidiki satu teka-teki eksistensial yang bikin penasaran: apakah bintang-bintang yang sama itu juga bersinar di atas makhluk asing di luar sana?

Untuk menjawabnya, pencarian dunia yang ramah kehidupan bergantung pada dua kriteria utama: menemukan planet yang komposisinya mirip Bumi dan berada di zona layak huni bintangnya, yaitu area di mana air dalam bentuk cair bisa eksis.

Para astronom sebenarnya sudah mendeteksi atmosfer planet di luar tata surya kita selama lebih dari 20 tahun. Tapi sayangnya, penemuan itu hanya terbatas pada planet-planet yang sangat tidak mirip Bumi—ukurannya raksasa, atmosfernya penuh gas dan menggembung, serta mendapat radiasi super tinggi. Mirip seperti planet Jupiter versi aneh yang terlihat lewat kacamata penuh api dan belerang.

Tapi sekarang, untuk pertama kalinya, astronom berhasil mendeteksi atmosfer di planet ‘Bumi super’ yang sudah lama dipelajari dan berpotensi layak huni bernama LHS 1140 b.

“Ini pertama kalinya ada yang menemukan atmosfer di planet berbatu yang berada di zona layak huni bintang lain,” ujar Collin Cherubim, ilmuwan planet dari Harvard University dan penulis utama studi baru yang diterbitkan di jurnal Science.

LHS 1140 b terukur punya massa lebih dari lima kali Bumi dan radiusnya 1,7 kali lipat. Ini konsisten dengan komposisi berbatu mirip Bumi, plus pelengkap berdensitas rendah seperti atmosfer tipis dan mungkin sedikit air.

Selain itu, LHS 1140 b jadi target utama karena ia bagian dari sistem yang cuma berjarak sekitar 50 tahun cahaya, mengorbit bintang katai merah yang massa dan ukurannya sekitar seperlima Matahari kita, dan suhunya jauh lebih dingin.

“Dua puluh tahun lalu kami masih bertanya-tanya apakah planet tipe kebumian selain di tata surya kita benar-benar ada,” jelas Robin Wordsworth, ilmuwan planet dari Harvard University yang juga salah satu penulis studi ini.

“Lalu kami belajar bahwa planet seperti itu umum, dan menemukan beberapa di zona layak huni. Pertanyaan berikutnya adalah apakah ada di antaranya yang berhasil mempertahankan atmosfernya. Sekarang kami tahu setidaknya satu planet berhasil.”

Sebelumnya, Cherubim sudah meramalkan keberadaan atmosfer helium di LHS 1140 b lewat model komputer buatannya sendiri untuk proses yang disebut fraksionasi massa.

Modelnya, yang dikembangkan di bawah bimbingan Wordsworth, “menunjukkan bahwa planet yang berada di titik manis bisa kehilangan hidrogennya tapi mempertahankan helium, menciptakan atmosfer yang didominasi helium: planet yang saya sebut ‘dunia helium’,” kata Cherubim ke ScienceAlert.

“Ini adalah kelas planet baru yang saya prediksi mungkin tidak terlalu eksotis, melainkan bisa jadi langkah alami dalam evolusi banyak planet kecil.”

“Saya ingin menguji prediksi itu, jadi saya mencari helium yang lepas dan berhasil menemukannya!”

Untuk melakukannya, para peneliti menggunakan spektograf WINERED di Observatorium Las Campanas, Gurun Atacama, Chile, untuk mengamati LHS 1140 b dan planet saudaranya pada malam yang kebetulan di bulan September 2024, saat kedua benda langit itu melintas di depan bintangnya.

Ibarat sinar mentari yang menembus segumpal permen kapas atau minuman bersoda, para peneliti bisa melihat panjang gelombang cahaya mana yang diserap oleh atmosfer planet.

Mereka menemukan bahwa LHS 1140 b (tapi bukan planet saudaranya) menunjukkan tanda-tanda atmosfer helium yang bocor ke luar angkasa dengan kecepatan ratusan ribu kilogram per detik.

Aliran keluar ini, yang dipanaskan hingga lebih dari 4.700 derajat Celsius oleh radiasi bintang, kemungkinan besar difasilitasi oleh angin bintang atau interaksi magnetik antara planet dan bintangnya. Sifatnya juga tampak bervariasi, karena para peneliti tidak mendeteksinya lagi saat mengamati planet itu pada tahun 2025.

Yang mengejutkan, LHS 1140 b telah mempertahankan atmosfer ini selama lebih dari 3 miliar tahun, meskipun bintang katai merah punya reputasi buas.

“Planet ini hanya menerima 42 persen energi dari bintangnya dibandingkan yang diterima Bumi dari Matahari,” kata Cherubim ke ScienceAlert.

“Jadi meskipun ia mengalami tingkat radiasi sinar-X dan UV yang lebih tinggi sepanjang sejarahnya (yang cenderung mengikis atmosfer planet berbatu), ia masih mempertahankan sejumlah helium yang kemungkinan besar terkumpul saat proses pembentukannya.”

“Model saya menunjukkan bahwa bahkan dengan tingkat radiasi yang lebih tinggi di masa lalu, planet ini cukup jauh dari bintangnya sehingga diperkirakan masih mempertahankan banyak helium primordialnya.”

Maka, tugas selanjutnya adalah mengkarakterisasi lebih lanjut planet yang menarik ini untuk mengungkap apakah ia punya lautan atau fitur ramah kehidupan lainnya.

Terkait: Astronom Tak Sengaja Memotret Planet Paling Redup yang Pernah Diabadikan dari Bumi

Metode seperti ini juga bisa menginspirasi penemuan dunia-dunia lain yang berselimut atmosfer, bahkan mungkin planet mirip Bumi lainnya yang berputar di zona layak huni bintang-bintang yang tenang.

Terakhir, fakta bahwa penemuan ini dilakukan menggunakan teleskop darat menunjukkan bahwa observatorium semacam ini bisa sama hebatnya dengan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) dalam mengendus atmosfer alien.

“Ini adalah validasi model, dan semoga saja ini baru awal dari lebih banyak pengamatan yang akan datang,” pungkas Cherubim.

Penelitian ini diterbitkan di jurnal Science.

Artikel ini telah diperiksa faktanya oleh Clare Watson dan disunting oleh Rebecca Dyer. Meski kami bangga dengan proses kami, kami hanya manusia. Jika kamu menemukan kesalahan, tolong beri tahu kami.