Jumlah planet ekstrasurya (juga dikenal sebagai "exoplanet") telah ditemukan hingga saat ini mendekati 4.000. Planet-planet
ini sangat beragam dalam hal ukuran dan komposisi, dengan proporsi
besar menjadi raksasa gas seperti Jupiter dan Saturnus. Sebagian
kecil dari exoplanet ini diyakini planet berbatu, dan bahkan subset
yang lebih kecil mungkin, pada kenyataannya, seperti Bumi. Sebuah
planet ekstrasurya yang mirip Bumi akan, secara teori, memiliki orbit
yang stabil di sekitar bintang induknya di zona layak huni di mana ia
dapat mendukung air cair dan atmosfer. Beberapa planet mirip Bumi ini memiliki massa beberapa kali dari Bumi, dan kadang-kadang disebut sebagai "Bumi super."
 | |||
| Kepler-452b adalah dunia dekat-Bumi pertama diidentifikasi di zona layak huni dari bintang seperti Matahari. Planet ini sekitar 60 persen lebih besar dari Bumi, dan dijuluki bumi super. Sumber: NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle |
Bumi super seperti itu mungkin memiliki tarikan gravitasi lebih kuat (baik untuk berpegangan pada atmosfer, misalnya). Sebuah
planet besar berbatu dengan air cair dan atmosfir mungkin juga memiliki
sejumlah besar area permukaan untuk berkembang hidup, atmosfer padat
yang dapat memberikan perlindungan terhadap radiasi, dan manfaat
lainnya. Super-Bumi mungkin memiliki kelemahan juga. Publikasi
baru-baru ini dari seorang peneliti di Jerman membuat poin menarik
tentang kelemahan potensial untuk hidup di dunia seperti itu: kesulitan
dalam mencapai ruang angkasa.
Penulis Michael Hippke, seorang “ilmuwan pria” digambarkan sendiri berafiliasi dengan Observatorium Sonnenberg di Jerman, baru-baru ini menerbitkan makalah singkat berspekulasi tentang perbedaan melekat dan kesulitan dalam mencapai ruang angkasa dari super-Bumi. Hippke menyebutkan beberapa gagasan dalam makalahnya menyoroti tantangan yang dihadapi para penghuni Bumi super.
Paling penting, spaceflight mahal dari sudut pandang teknik dan
pemanfaatan energi: Bahkan roket besar biasanya hanya mampu mengirimkan
muatan kecil ke orbit, apalagi tujuan di luar orbit. Biasanya
kendaraan peluncuran berbahan bakar memiliki massa 50 hingga 150 kali
massa muatan (pikirkan ukuran roket Falcon Heavy SpaceX dibandingkan
dengan muatan satelitnya, atau ukuran roket Saturn V masif yang
diperlukan untuk mengirim relatif kecil perintah, servis, dan modul bulan ke bulan). Hippke
menggunakan contoh super-Earth exoplanet Kepler-20b, memiliki
massa 9,7 kali dari Bumi, untuk menggambarkan bahwa roket membutuhkan 9.000 ton bahan bakar untuk mencapai kecepatan lepas di Bumi
akan membutuhkan 55.000 ton bahan bakar, mengejutkan untuk
dilakukan. Sebuah
roket dengan muatan mirip dengan yang dibawa oleh Saturn V di Bumi
akan membutuhkan sekitar 400.000 ton bahan bakar (sebanding dengan
massa megastructure seperti gedung pencakar langit 100 lantai) di
Kepler-20b. Jelas,
roket seperti itu kemungkinan tidak mungkin dibangun dengan sesuatu
yang mirip dengan sumber daya terestrial dan keterampilan rekayasa.
Hippke
membuat beberapa poin lain tentang kesulitan yang terlibat dalam
spaceflight super-Bumi seperti itu, termasuk kurangnya titik tinggi
dari yang akan diluncurkan (akan memberikan penghematan dalam
bahan bakar dan dengan demikian massa) dan kesulitan rekayasa melibatkan spacelight dari dunia
berpotensi tertutup air, tetapi titik utamanya tentang kebutuhan massa
dan bahan bakar untuk mencapai ruang angkasa dari planet besar berbatu, keduanya menarik dan provokatif. Jelas,
Kepler-20b merupakan contoh ekstrem yang diberikan massa sangat
besar dibandingkan dengan Bumi, dan orang bisa membayangkan bahwa planet
menengah antara ukuran Bumi dan Kepler-20b akan memiliki tantangan
rekayasa proporsional. Ini
juga perlu dicatat bahwa Kepler-20b juga mengorbit bintang induknya
setiap 3,7 hari pada jarak hanya sekitar 0,05 unit astronomi (1 unit
astronomi adalah rata-rata jarak Bumi-Matahari), tetapi sangat sedikit
yang diketahui tentang komposisi aslinya dan sementara itu mungkin memang planet berbatu, ini sebagian besar spekulasi. (Sebagai
perbandingan, kerapatan rata-rata Bumi adalah 5,5 gram per sentimeter
kubik; kerapatan rata-rata Kepler-20b sedikit lebih tinggi, yaitu 8,2
gram per sentimeter kubik.)
Sebuah animasi terbang-melalui sistem Kepler-20b, yang mencakup super-Bumi Kepler-20b. Argumen terhadap hipotesis Hippke dapat dibuat juga. Manusia
hampir secara eksklusif bergantung pada roket kimia, memiliki
impuls khusus (ukuran efisiensi bahan bakar roket, sama dengan perubahan
roket dalam momentum per unit propelan) dalam kisaran 200 hingga 400
detik. Sebagai contoh, mesin utama Space Shuttle memiliki impuls spesifik sekitar 450 s. Pendekatan
yang berbeda (penggerak nuklir, elevator ruang angkasa, atau teknologi
lain yang tidak diketahui) mungkin lebih efisien dan akan memungkinkan
pembatasan yang ditetapkan oleh dunia berbatu besar untuk diatasi. Harus
ditekankan bahwa teknologi ini, meskipun menarik, datang dengan tuan
rumah mereka sendiri dari rekayasa dan kendala teknis. Makalah
terbaru terkait oleh Abraham Loeb dari Harvard menunjukkan
kesulitan dalam mencapai kecepatan lepas dari planet-planet yang
mengorbit bintang katai merah, jenis bintang paling umum dikenal di
alam semesta. Loeb
menunjukkan bahwa kecepatan lepas dari sebuah planet mengorbit
bintang tersebut cukup tinggi karena zona yang bisa dihuni
bintang-bintang ini, dan mungkin sangat sulit, jika tidak mustahil,
untuk mencapai dengan roket kimia. Secara
bersama-sama, karya Hippke dan Loeb menunjukkan bahwa kondisi di Bumi
mungkin sangat menguntungkan berkaitan dengan persyaratan pertemuan
untuk mencapai angkasa luar. Hippke
menggunakan matematika relatif sederhana (tingkat sekolah
menengah) di seluruh kertas untuk membuat poinnya, berpusat pada
konsep dan persamaan dasar. Meskipun
makalah itu sendiri sangat singkat (hanya 2 halaman) ia berhasil
mengajukan beberapa pertanyaan yang sangat menarik yang mungkin akan
diperdebatkan untuk beberapa waktu mendatang. Dari
catatan, kesulitan dalam mencapai ruang angkasa dari planet luar
angkasa mungkin merupakan jawaban potensial untuk Fermi Paradox -
mungkin kita tidak melihat bukti kehidupan asing karena ruang angkasa
dari planet-planet yang menyimpan kehidupan tidak layak. Selanjutnya,
jika kita pernah melakukan perjalanan ke Bumi yang super, kita mungkin
tidak dapat mengunjungi permukaan karena risiko terjebak di sana
berdasarkan pada persyaratan bahan bakar untuk pergi. Tentunya,
ada banyak variabel tidak diketahui mengenai kondisi di planet
eksoplanet pada umumnya dan super-Bumi secara khusus, tetapi kondisi di
dunia seperti itu menguntungkan bagi pembentukan kehidupan dapat
berfungsi sebagai batasan bagi kehidupan yang pernah meninggalkan
dunia-dunia itu.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar