Sistem tujuh planet sekitar 40 tahun cahaya dari Bumi ini kemungkinan besar punya banyak air, menurut penelitian terbaru.

Pada Februari 2017, para ilmuwan mengumumkan penemuan beberapa eksoplanet yang mengorbit bintang katai merah TRAPPIST-1. Sejak itu, para astronom rajin memantau sistem ini untuk mencari tanda-tanda kehidupan (atau yang biasa disebut biosignature).

Menurut temuan terbaru, planet-planet ini mungkin punya banyak elemen yang paling penting untuk kehidupan: air.

Sejak penemuan itu, para ilmuwan bolak-balik berdebat apakah ada planet di sistem TRAPPIST-1 yang bisa dihuni. Sama seperti sistem Proxima Centauri dan planet mirip Buminya (Proxima b), perdebatan ini berpusat pada bintang induk mereka: bintang tipe-M (katai merah). Bintang-bintang ini lebih kecil dan lebih dingin dari Matahari kita dan terkenal karena rentan terhadap aktivitas suar.

Pertanyaan besar lainnya adalah ketersediaan air di sistem ini. Temuan sebelumnya menunjukkan bahwa planet-planet yang mengorbit katai merah mungkin punya air berlimpah, tapi mereka mungkin tidak bisa menahannya dalam waktu lama.

Temuan ini didukung oleh penelitian lain yang mengungkapkan bahwa planet-planet ini mengalami tingkat kehilangan air ke luar angkasa yang tinggi, disebabkan oleh radiasi ultraviolet (UV) intens dari bintang induk mereka.

Dalam studi baru, tim peneliti yang dipimpin oleh astrobiolog Trent Thomas dari University of Washington menanggapi temuan terbaru dari JWST.

Pengamatan terbaru oleh JWST terhadap TRAPPIST-1 c menyingkirkan kemungkinan atmosfer karbon dioksida yang tebal, menunjukkan bahwa planet ini tidak “mirip Venus” seperti yang diperkirakan sebelumnya. Namun, pengamatan ini tidak mengesampingkan keberadaan uap air atau oksigen yang dihasilkan oleh disosiasi kimianya.

Seperti yang dijelaskan tim dalam makalah mereka, “pemeliharaan uap air atmosfer membutuhkan sumber air saat ini, seperti pelepasan gas vulkanik.”

Untuk menyelidiki kemungkinan ini dan memperkirakan tingkat pelepasan gas yang masuk akal di planet-planet TRAPPIST-1, tim mengembangkan model pelepasan gas teoritis berdasarkan planet-planet berbatu di Tata Surya (Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars). Mereka kemudian menerapkan filter berdasarkan pengamatan sistem dan apa yang diketahui tentang geokimia sistem tersebut untuk membatasi skenario yang masuk akal.

Temuan mereka menunjukkan bahwa tingkat pelepasan gas dari ketujuh planet tersebut akan antara 0,03 hingga delapan kali lipat dari Bumi. Namun, mereka juga menemukan bahwa tingkat penempatan magma (kecepatan magma bergerak melalui planet) mirip dengan Mars.

Meskipun ada indikasi bahwa Mars masih memiliki magma di bawah permukaannya, Mars dianggap ‘mati secara vulkanik’. Hal yang sama mungkin berlaku untuk planet-planet TRAPPIST-1.

“Hasil model kami untuk tingkat penempatan magma juga menunjukkan bahwa planet-planet TRAPPIST-1 saat ini lebih mungkin memiliki aktivitas vulkanik rendah hingga tidak ada,” tulis para peneliti dalam makalah mereka.

“Hasil kami menunjukkan bahwa tingkat pelepasan gas air di planet-planet TRAPPIST-1 lebih mungkin lebih rendah dari Bumi, tetapi kisaran yang masuk akal juga mencakup tingkat pelepasan gas yang satu tingkat lebih tinggi dari Bumi.”

Hasil mereka selanjutnya menunjukkan bahwa planet-planet TRAPPIST-1 mungkin memiliki mantel yang relatif kering mirip Bumi. Tetapi seperti yang mereka tekankan, mungkin saja air dapat membentuk hingga 1 persen dari fraksi massanya.

“Hasil kami menunjukkan bahwa mantel yang lebih kering lebih disukai dalam kisaran konten air mantel yang lebih luas,” jelas tim.

“Ini muncul karena asumsi kami bahwa planet-planet TRAPPIST-1 memiliki interior terestrial dengan konten air mantel yang tetap di bawah batas atas 1 persen berat selama usia sistem TRAPPIST-1 yang 5,4 miliar tahun. Preferensi untuk nilai H₂O mantel yang lebih rendah lebih konsisten dengan konten air mantel Bumi.”

Ini sangat menarik mengingat meskipun air menutupi sekitar 71 persen permukaan Bumi, air hanya membentuk sekitar 0,02 persen dari total massanya.

Ini bisa berarti bahwa planet-planet yang mengorbit di zona layak huni TRAPPIST-1 tidak aktif secara vulkanik dan memiliki tingkat air yang bervariasi, mulai dari potensi ‘dunia air’ dan dunia berbatu tandus hingga planet mirip Bumi yang tertutup lautan.

Hasil ini memperkuat gagasan bahwa sistem TRAPPIST-1 tidak kekurangan air. Sayangnya, masih banyak pertanyaan yang tersisa tentang kelayakannya untuk dihuni.

Untungnya, pengamatan Webb terhadap TRAPPIST-1 (dan sistem katai merah lainnya) masih dalam tahap awal. Pengamatan tambahan akan memungkinkan para astronom untuk membatasi potensi kelayakan huni sistem ini.

Temuan mereka dilaporkan dalam preprint yang tersedia di arXiv.