Pencarian dunia yang berpotensi dihuni merupakan salah satu tugas paling menarik yang dilakukan oleh teleskop. Misi ini menyita perhatian publik karena harapan untuk menemukan kehidupan di luar Bumi. Namun, untuk menemukan dunia yang dapat mendukung kehidupan, berbagai kondisi harus terpenuhi. Dimulai dari suhu yang tidak terlalu panas atau dingin, radiasi yang pada tingkat yang aman, hingga komposisi planet yang berbatu, bukan gas. Atmosfer juga harus cukup tebal untuk menciptakan tekanan yang tepat, tanpa membuat lingkungan menjadi terlalu menekan.
Proses pencarian planet di luar tata surya, yang dikenal dengan nama exoplanet, bukanlah hal yang mudah. Planet yang ingin diteliti sangat kecil dibandingkan dengan benda langit yang lebih terang seperti bintang. Hal ini menjadi tantangan besar, terutama ketika sebuah planet yang redup berada dekat dengan bintang yang terang. Cahaya dari bintang sering kali menghalangi cahaya kecil yang dipantulkan oleh planet, mirip dengan mencoba mengambil foto di hadapan sumber cahaya yang sangat terang.
Berbagai observatorium masa depan telah direncanakan untuk mendalami pencarian ini. Salah satunya adalah Habitable Worlds Observatory, yang direncanakan oleh NASA untuk diluncurkan pada tahun 2040-an. Teleskop ini akan dilengkapi dengan alat khusus yang disebut coronagraph, yang fungsinya adalah untuk memblokir cahaya dari bintang sehingga peneliti dapat lebih fokus pada planet-planet terdekat. Selain itu, Nancy Grace Roman Space Telescope, yang dijadwalkan untuk diluncurkan pada tahun 2027, juga akan menggunakan coronagraph untuk mempelajari exoplanet.
Namun, para ilmuwan tidak hanya menunggu hingga teleskop baru diluncurkan. Saat ini, mereka sudah aktif mencari dunia yang dapat dihuni dengan menggunakan alat yang telah ada, seperti James Webb Space Telescope yang diluncurkan pada tahun 2021. Dengan fitur-fitur lanjutan, James Webb menjadi sokongan penting dalam upaya ini.
Bagaimana Teleskop Mencari Exoplanet
Dengan begitu banyak variabel yang mempengaruhi kemungkinan kehidupan di planet lain, astronom umumnya menggunakan pendekatan yang disederhanakan. Unsur penting yang dicari adalah keberadaan air dalam bentuk cair, yang menjadi kunci dalam pencarian planet layak huni. Oleh karena itu, astronom berusaha menemukan exoplanet yang berada dalam rentang suhu di mana air dapat berada dalam bentuk cair di permukaannya — antara 0 hingga 100 derajat Celsius.
James Webb berfungsi untuk menemukan exoplanet dengan cara mengamati bintang. Ketika peneliti memperhatikan bintang secara cermat, mereka dapat mendeteksi indikasi ketika sebuah planet lewat di depannya. Peristiwa ini dikenal sebagai transit, di mana cahaya bintang mengalami penurunan kecerahan secara sangat sedikit, biasanya sekitar 1%. Jika astronom mengamati penurunan ini secara teratur, mereka dapat menyimpulkan bahwa sebuah planet sedang mengorbit bintang tersebut.
Metode ini dikenal sebagai metode transit, dan merupakan salah satu cara utama yang digunakan astronom untuk menemukan exoplanet dengan berbagai teleskop besar. Selain itu, James Webb memiliki keunggulan tersendiri yang memungkinkannya tidak hanya mengamati transit, tetapi juga untuk mempelajari atmosfer dari exoplanet tersebut.
Bagaimana James Webb Mempelajari Atmosfer Exoplanet
Saat terjadi transit, ada saat di mana cahaya dari bintang melewati atmosfer planet, jika planet tersebut memiliki atmosfer. Ini adalah efek kecil, tetapi karena kepekaan James Webb, teleskop ini dapat melakukan pembacaan menggunakan metode yang dikenal sebagai spektroskopi transmisi. Dengan menganalisis cahaya bintang yang melewati atmosfer, para ilmuwan dapat mengetahui komposisi atmosfer tersebut.
Mendeteksi atmosfer, terutama pada planet kecil berbatu, bukanlah hal yang mudah. Sebagaimana dijelaskan oleh ilmuwan Webb, Knicole Colón dan Christopher Stark, "Jumlah cahaya bintang yang terhalang oleh atmosfer tipis dari sebuah planet berbatu kecil sangat kecil, biasanya lebih kecil dari 0,02%. Mengidentifikasi atmosfer di sekitar dunia kecil ini sangat menantang."
Walaupun ada exoplanet yang berhasil dideteksi memiliki atmosfer, hanya sedikit dari planet tersebut yang berbatu dan dianggap berpotensi layak huni. Salah satu contohnya adalah LHS 1140 b dan TRAPPIST-1 e. Meskipun peluang planet di sistem TRAPPIST-1 tidak terlalu tinggi untuk dapat dihuni, LHS 1140 b dipercaya memiliki potensi untuk menyimpan air — menjadikannya kandidat yang baik untuk studi tentang keberhuniannya.
Selain planet berbatu, ada juga kategori exoplanet yang lebih besar, dikenal sebagai planet Hycean, yang bisa menjadi kandidat baik untuk kelayakhunian seperti yang baru-baru ini dikaji, K2-18 b. Sebagaimana dijelaskan oleh astronom Nikku Madhusudhan, "Secara tradisional, pencarian kehidupan di exoplanet lebih fokus pada planet berbatu kecil, tetapi dunia Hycean yang lebih besar jauh lebih cocok untuk observasi atmosfer."
Sementara itu, James Webb akan terus mencari lebih banyak indikasi tentang kelayakhunian, dan segera akan didukung oleh teleskop masa depan, seperti Grace Roman, dalam pencarian yang menjanjikan ini. Upaya yang dilakukan oleh para ilmuwan, baik dengan alat-alat yang ada saat ini atau melalui inovasi yang akan datang, semakin mendekatkan kita pada pemahaman yang lebih baik mengenai kemungkinan adanya kehidupan di luar Bumi.
