Mengapa para ilmuwan mengira kehidupan pernah berkembang pesat di planet neraka Venus

Saat Anda melihat Venus hari ini, sepertinya bukan tempat yang ramah. Dengan suhu permukaan yang lebih panas dari oven, tekanan atmosfer setara dengan kedalaman 3.000 kaki di lautan, dan tidak ada air cair di mana pun yang pernah kita lihat, sepertinya kebalikan dari lingkungan yang nyaman di mana kehidupan bisa muncul.

Namun dalam dekade terakhir, para ilmuwan mulai bertanya-tanya apakah "planet neraka" ini pernah dapat dihuni. Miliaran tahun yang lalu, Venus bisa menjadi tempat yang lebih dingin dan lebih basah, dengan lautan yang mirip dengan lautan kita di Bumi.

Bahkan mungkin di masa lalu Venus bisa menerima kehidupan - tetapi pada titik tertentu, ada sesuatu yang salah secara drastis.

Untuk mencari tahu apa yang diperlukan agar planet tetangga kita yang lain dapat dihuni dan mengapa tidak lagi, kita berbicara dengan dua ahli Venus tentang apa yang kita ketahui tentang sejarah Venus - dan apa yang belum kita ketahui tetapi akan segera terjadi mempelajari.

Kisah dua planet

Betapapun berbedanya kedua planet saat ini, Venus dan Bumi dulunya sangat mirip. Kedua planet ini memiliki ukuran yang sama, dan terbentuk dari bahan yang sama pada tahap paling awal tata surya. Keduanya juga berada dalam batas tata surya yang disebut garis salju, yang merupakan titik di mana air membentuk butiran es.

Ada beberapa perbedaan - Venus lebih dekat ke matahari dan karenanya menerima lebih banyak panas, dan kepadatannya kurang dari Bumi, dan berputar lebih lambat - tetapi secara keseluruhan, kedua planet ini bisa saja mengikuti jalur yang sangat mirip di masa awal bertahun-tahun.

Jadi mungkin saja, meskipun diperdebatkan, bahwa Venus memiliki lautan air di masa lalunya yang jauh. A studi oleh ilmuwan planet NASA pada tahun 2016, misalnya, mensimulasikan kondisi iklim historis di Venus dan menemukan bahwa jika ada lautan, maka planet bisa mempertahankan suhu stabil antara 20 dan 50 derajat Celcius selama sekitar tiga miliar bertahun-tahun.

Tapi model ini mengharuskan air sudah ada di planet ini, dan masih bisa diperdebatkan apakah memang demikian.

Namun, ada atau tidaknya air di sana, para ilmuwan setuju bahwa Venus tidak nyaman. Di beberapa titik, Bumi dan Venus menyimpang tajam dan Venus memasuki apa yang disebut fase rumah kaca yang tak terkendali. Suhu yang lebih tinggi menyebabkan air permukaan menguap, membentuk uap air di atmosfer, yang dipecah oleh sinar matahari menjadi oksigen dan hidrogen, yang kemudian hilang ke angkasa. Gas rumah kaca menumpuk di atmosfer, menaikkan suhu lebih tinggi lagi. Itu dianggap bagaimana Venus menjadi tempat neraka seperti sekarang ini.

Perubahan ini tidak hanya memengaruhi atmosfer planet. Perubahan atmosfer juga memengaruhi tektonik planet. Dengan permukaan planet yang memanas lebih cepat daripada interiornya, pergerakan material di dalam planet menjadi lebih sedikit. Dan tektonik aktif, seperti yang kita miliki di Bumi, dianggap demikian penting untuk kelayakhunian karena menstabilkan iklim. Dengan aktivitas tektonik yang lebih sedikit, akan lebih sulit bagi planet ini untuk mendaur ulang air, membuatnya kurang ramah bagi potensi kehidupan.

“Kami tahu Venus semakin panas. Kami tahu itu kehilangan air. Kerugian yang diketahui itu akan mengubah tektonik, ”jelas pakar tektonik Venus Walter Kiefer dari Lunar And Planetary Institute. Namun, kata Kiefer, mungkin juga ada peristiwa tektonik yang terjadi lebih dulu dan menyebabkan perubahan iklim: “Ini pertanyaan ayam dan telur.”

Saat melihat masa lalu planet, kata Kiefer, kita perlu memahami bagaimana planet beroperasi secara keseluruhan: “Kita harus memikirkan Venus sebagai sebuah sistem. Apa yang dilakukan iklim? Apa yang dilakukan atmosfer dan pelepasan gas ke atmosfer? Apakah tektonik yang mendorong evolusi atmosfer, atau apakah evolusi atmosfer yang mendorong evolusi tektonik? Atau lebih mungkin, beberapa dari keduanya.”

Iblis ada dalam skala waktu

Ini membantu untuk menjadi jelas tentang apa yang kita maksud ketika kita berbicara tentang kelayakhunian. Karena ketika Anda mendengar kata layak huni, Anda mungkin memikirkan faktor-faktor mulai dari suhu hingga jumlah radiasi hingga oksigen di atmosfer — semua hal yang dibutuhkan manusia untuk bertahan hidup. Namun dalam istilah ilmu planet, kata tersebut digunakan dengan cara yang jauh lebih terbatas. Ini murni mengacu pada planet yang memiliki suhu permukaan antara 0 dan 100 derajat Celcius, di mana air dapat berwujud cair.

“Saya mendefinisikan kelayakhunian planet sebagai kemampuan untuk mempertahankan kondisi permukaan sedang,” kata pakar kelayakhunian planet Stephen Kane dari University of California, Riverside. "Artinya dalam rentang sempit - dan ini adalah rentang yang sangat sempit - untuk memungkinkan air cair permukaan dalam jangka waktu yang lama."

Itu dipengaruhi oleh segala hal mulai dari medan magnet hingga ukuran planet hingga keberadaan bulan. Faktanya, ada banyak sekali faktor yang dapat berpengaruh pada suhu permukaan dan tidak ada cara mudah untuk mengatakan seperti apa planet layak huni itu.

Tetapi bahkan jika kondisinya sempurna, dan Venus memiliki suhu permukaan yang diperlukan di beberapa titik dalam sejarahnya, itu mungkin masih belum cukup untuk dapat dihuni secara bermakna - dan itu karena rentang waktu yang diperlukan. Pada dasarnya, dibutuhkan waktu yang sangat lama untuk sesuatu seperti kehidupan muncul.

“Kunci kelayakhunian tidak hanya mencapai suhu yang diperlukan untuk permukaan air cair, tapi mempertahankannya,” kata Kane. "Dan mempertahankannya adalah bagian yang sangat, sangat sulit."

Masih diperdebatkan berapa lama suhu permukaan yang stabil diperlukan untuk munculnya kehidupan dan bagaimana caranya rumit kehidupan yang Anda pikirkan, tetapi rentang waktu yang diperlukan kemungkinan besar mencapai miliaran bertahun-tahun.

Itu terjadi di Bumi, suhu permukaan dipertahankan melalui proses seperti lempeng tektonik. Tapi kami terus terang tidak tahu seberapa umum itu. Mungkin sebagian besar planet berbatu seperti Bumi, dan memiliki lempeng tektonik atau mekanisme lain yang memungkinkannya mencapai suhu stabil dalam kisaran yang diperlukan untuk jangka waktu yang lama. Atau mungkin sebagian besar planet berbatu lebih mirip Venus, dan kondisi yang dibutuhkan untuk kehidupan semakin langka.

Planet kita bisa menjadi kebetulan kosmik yang tidak mungkin.

Relevansi di luar tata surya

Mengingat ketidakpastian atas kelayakhunian Venus di masa lalu, tampaknya masuk akal untuk bertanya mengapa kita harus peduli. Bahkan jika ada periode singkat di mana kehidupan dapat muncul di planet ini, kemungkinan ada sesuatu yang hidup di sana sekarang sangatlah rendah. (Ada beberapa teori bahwa mungkin ada mikroba yang hidup di atmosfer Venus, tetapi buktinya adalah hangat diperdebatkan sebagus-bagusnya.)

Tetapi Venus tidak hanya penting dengan sendirinya. Itu juga mewakili planet lain di galaksi kita.

Alasan mengapa begitu banyak ilmuwan planet tertarik untuk memahami Venus dan sejarahnya adalah karena hal itu dapat memberi tahu kita banyak tentang seperti apa planet lain di sistem lain. Meskipun kita tidak dapat pergi dan mengunjungi dunia tersebut atau mengamatinya dari dekat, kita dapat melakukannya dengan Venus. Jika kita ingin memahami exoplanet, dan terutama jika kita ingin mengidentifikasi exoplanet yang berpotensi layak huni, kita perlu memahami planet-planet di halaman belakang kita terlebih dahulu.

“Menyimpulkan kondisi planet ekstrasurya akan sangat, sangat sulit. Ini tantangan yang sangat besar, ”kata Kane. “Karena itu adalah kesimpulan – kita tidak pergi ke sana, kita tidak mendarat di permukaan planet ekstrasurya - jadi kesimpulannya berasal dari model. Dan model itu dibuat berdasarkan data dari tata surya kita.

"Jika kita tidak melakukannya dengan benar untuk tata surya kita, kita tidak melakukannya dengan benar untuk planet ekstrasurya," katanya.

Di sisi lain, jika Venus memang layak huni di beberapa titik, maka itu membuka pintu bagi sejumlah besar planet ekstrasurya untuk berpotensi dihuni juga.

"Jika Venus memang memiliki periode layak huni yang signifikan, saya pikir itu cukup mendalam," kata Kane. Bisa jadi ini adalah keadaan di mana planet berbatu pada jarak tertentu dari bintangnya secara alami jatuh, dengan loop umpan balik alami dari siklus air yang cenderung ke arah kemungkinan cairan permukaan air. "Dan itu akan memberi tahu kita banyak tentang apakah kita dapat mengharapkan kondisi seperti itu di tempat lain."

Misi baru, data baru

Sebanyak yang kita tidak tahu tentang sejarah Venus, kita akan segera belajar lebih banyak. Dengan tiga misi diatur untuk menjelajahi Venus dalam dekade berikutnya, kita akan mendapatkan pengukuran baru atmosfer dan topografi planet, dan itu dapat memberi tahu kita tentang sejarahnya.

Dengan melihat faktor-faktor seperti rasio hidrogen dengan salah satu isotopnya, deuterium, di Venusian atmosfer, para ilmuwan akan dapat melihat apakah planet ini kehilangan air dalam jumlah yang signifikan waktu. Dan dengan mengukur jumlah gas mulia, mereka dapat mempelajari bagaimana atmosfer tersapu oleh angin surya dan hilang dari atmosfer. Bagian lain dari misi yang akan datang akan mengungkap lebih banyak informasi tentang aktivitas vulkanik di planet ini dan tentang interiornya.

Ketiga misi ini akan membawa kita selangkah lebih dekat untuk memahami planet tetangga yang kompleks, indah, dan mengerikan. Tapi dimanapun ada ilmuwan, selalu ada lebih banyak pertanyaan.

“Ini akan menjadi petunjuk tambahan,” kata Kiefer. “Akankah kita memiliki semua jawaban? Tidak. Kami akan kembali dengan lebih banyak misi yang kami butuhkan. Tapi itu set petunjuk berikutnya.

Rekomendasi Editor

• Di dalam rencana gila untuk meraup dan membawa pulang sedikit atmosfer Venus
• Bagaimana 'planet neraka' yang diselimuti lautan lava begitu dekat dengan bintangnya
• NASA mungkin harus menggali lebih dalam untuk bukti kehidupan di Mars
• Ilmuwan warga membantu menemukan planet mirip Jupiter yang berjarak 379 tahun cahaya
• Peneliti MIT merinci rencana misi pribadi untuk mencari kehidupan di Venus