Pandora, bulan dalam film Avatar mungkin benar-benar nyata

Di dalam film blockbuster baru, Avatar, manusia mengunjungi sebuah bulan bernama Pandora yang bisa dihuni manusia tetapi dihuni oleh alien. Bulan-bulan yang mengandung kehidupan seperti Pandora atau bulan hutan dalam Star Wars, Endor adalah bahan pokok bagi fiksi ilmiah. Dengan misi Kepler NASA yang menunjukkan potensi untuk mendeteksi obyek-obyek seukuran bumi, bulan-bulan yang bisa dihuni mungkin akan segera menjadi fakta ilmiah. Jika kita menemukan mereka berada dalam jarak yang dekat, sebuah paper baru oleh Lisa Kaltenegger, astronomer Smithsonian menunjukkan bahwa James Webb Space Telescope (JWST) akan mampu mempelajari atmosfer mereka dan mendeteksi gas-gas kunci seperti carbon dioksida, oksigen dan uap air.

“Jika Pandora ada, kita berpotensi dapat mendeteksinya dan mempelajari atmosfernya dalam satu dekade kedepan,” kata Lisa Kaltenegger dari Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).

Sejauh ini pencarian planet telah menandai ratusan obyek seukuran Jupiter pada suatu rentang orbit. Raksasa-raksasa gas, lebih mudah terdeteksi, tidak dapat menjadi rumah bagi kehidupan. Namun, para ilmuwan berspekulasi apakah sebuah bulan dengan batuan yang mengorbit raksasa gas bisa ramah terhadap kehidupan, jika planet tersebut mengorbit bintang pada zona yang bisa dihuni (wilayah yang cukup hangat untuk adanya air cair).

“Semua planet-planet raksasa gas dalam sistem tatasurya kita mempunyai bulan-bulan berbatuan dan ber-es,” kata Kaltenegger. “Itu meningkatkan kemungkinan bahwa Jupiter-Jupiter asing tersebut juga akan mempunyai bulan. Beberapa darinya mungkin seukuran bumi dan mampu menahan atmosfernya.”

Kepler mencari planet-planet yang melintas di depan bintang hostnya, yang membentuk suatu gerhana mini dan mengecilkan sinar bintang menjadi lebih kecil tetapi masih dapat dideteksi. Transit tersebut berakhir hanya beberapa jam dan memerlukan kelurusan yang tepat dari bintang dan planet tersebut dengan garis pandangan kita. Kepler akan memeriksa ribuan bintang untuk menemukan beberapa dunia untuk transit.

Ketika mereka menemukan sebuah Jupiter asing, astronomer dapat mencari bulan-bulan yang mengorbitinya, atau exomoon. Gravitasi bulan akan menarik planet dan bisa mempercepat atau memperlambat lintasannya, tergantung pada apakah bulan memimpin atau dipimpin planet. Variasi hasil durasi lintasan akan mengindikasikan eksistensi bulan.

Jika sebuah bulan ditemukan, pertanyaannya kemudian adalah : apakah dia mempunyai atmosfer? Jika iya, gas-gasnya akan menyerap cahaya bintang selama lintasannya, meninggalkan jejak kecil yang memberi petunjuk komposisi atmosfernya.

Sinyal tersebut paling kuat untuk dunia-dunia dengan atmosfer yang tebal dan panas, tetapi sebuah bulan seukuran bumi bisa dipelajari jika kondisinya tepat. Misalnya, pemisahan bulan dan planet harus cukup besar sehingga kita dapat menangkap hanya bulan dalam lintasan, ketika planetnya berada di salah satu sisi bintang.

Kaltenegger menghitung kondisi bagaimana yang terbaik untuk memeriksa atmosfer bulan-bulan asing. Dia menemukan bahwa alpha Centauri A, sistem yang digambarkan dalam Avatar, akan menjadi target yang bagus.

“Alpha Centauri A adalah bintang yang terang dan dekat dan sangat mirip dengan matahari kita, sehingga dia memberi kita sinyal yang kuat” Kaltenegger menjelaskan. “Anda hanya membutuhkan beberapa lintasan untuk menemukan air, oksigen, carbon dioksida dan metan di bulan seukuran bumi seperti Pandora.”

“Jika film Avatar benar dalam visinya, kita bisa mengkarakterisasi bulan dengan JWST dalam waktu dekat di masa mendatang,” tambahnya.

Jika alpha Centauri A menawarkan kemungkinan-kemungkinan yang menggoda, bintang kate merah kecil dan bersinar kecil adalah target yang lebih baik dalam memburu planet-planet atau bulan-bulan yang bisa dihuni. Daerah yang bisa dihuni untuk kate merah adalah lebih dekat dengan bintang tersebut, yang meningkatkan kemungkinan suatu transit.

Para astronomer telah berdebat apakah penguncian tidal bisa merupakan masalah bagi kate merah. Sebuah planet yang cukup dekat dengan zona yang bisa dihuni akan juga cukup dekat dengan gravitasi bintang untuk memperlambatnya hingga satu sisinya selalu menghadap ke bintang. (proses yang sama membuat satu sisi bulan selalu menghadap bumi.) satu sisi planet kemudian akan terbakar oleh sinar matahari terus-menerus, sementara sisi yang lain akan membeku dalam kegelapan terus-menerus.

Sebuah bulan luar (exomoon) di dalam zona yang bisa dihuni tidak akan menghadapi dilema ini. Bulan akan mengalami penguncian tidal pada planetnya, tidak pada bintangnya, dan oleh karenanya akan mempunyai siklus siang malam teratur seperti bumi. Atmosfernya akan bertemperatur sedang, dan kehidupan tanaman akan mempunyai sumber energi di seluruh bulan itu.

“Bulan-bulan asing mengorbit planet-planet raksasa gas mungkin lebih mungkin untuk dihuni daripada planet-planet seukuran bumi atau super Earth yang mengalami penguncian tidal,” kata Kaltenegger. “Kita harus memastikan tetap menyimpannya dalam pikiran kita selam kita bekerja untuk tujuan utama menemukan kehidupan alien.”

Source : Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (web)