"Saya ingin mencari bumi lain. Itulah yang aku hidup untuk."
MIT astrofisikawan Sara Seager telah melihat planet di luar tata surya kita, yang dikenal sebagai exoplanet, selama hampir 20 tahun.
Ketika orang-orang pertama ditemukan pada 1990-an, banyak mempertanyakan temuan dan tidak berpikir itu nyata. Tapi sejak itu, dengan teknologi yang lebih baik, kami telah mengamati lebih dari 6.000 dari mereka, yang sebagian besar adalah bola raksasa gas.
Hari ini, daftar tumbuh setiap minggu.
Dengan begitu banyak planet sekarang keluar dari persembunyian, perlombaan ini untuk mengidentifikasi satu yang menyerupai Bumi: sebuah dunia berbatu dengan air cair seperti kita, dan cocok untuk menjadi tuan rumah hidup.
Seager percaya dia tahu bagaimana membuat penemuan itu.
'Ini bukan planet!'
Ini tidak mudah untuk melihat exoplanets karena Anda tidak bisa hanya melihat mereka melalui teleskop. Hal ini disebabkan cahaya menyilaukan yang datang dari bintang induknya, yang bisa sangat berbeda dalam ukuran dan fitur dibandingkan dengan matahari kita. Proses ini sering digambarkan sebagai berusaha untuk menemukan kunang-kunang mengitari mercusuar, dari ribuan mil jauhnya.
Yang pertama ditemukan secara tidak langsung, pada tahun 1995, dengan hanya melihat bintang untuk melihat apakah mereka akan goyah sedikit, menanggapi tarikan gravitasi lain objek
Pada saat ini, Seager adalah seorang mahasiswa pascasarjana di Harvard mencari topik untuk gelar Ph.D. dan dia tertarik dengan bidang yang baru lahir dari planet yang jauh.
"Karena planet ditemukan secara tidak langsung, kebanyakan orang tidak percaya bahwa penemuan yang nyata. Mereka akan mengatakan kepada saya 'Mengapa Anda melakukan ini? Ini bukan planet!'," Kata Seager.
The penentang tidak sepenuhnya salah: goyangan yang dapat disebabkan oleh faktor-faktor lain seperti bintang dan beberapa planet lain penemuan telah ditarik dari waktu ke waktu untuk alasan ini.
Tapi kemudian teknik yang berbeda ditemukan untuk membuat perburuan mereka lebih mudah, yang disebut transit. Ini adalah ketika sebuah planet bergerak di depan bintang inangnya dan menyebabkan cahaya bintang redup sedikit.
"Salah satu planet dari teknik goyangan menunjukkan angkutan: ia pergi di depan bintang tepat pada waktu yang diperkirakan dan itu pada dasarnya tak terbantahkan," kata Seager.
Exoplanets yang nyata.
Atmosfer alien
Seager tidak ingin hanya mencari planet yang jauh. Dia menetapkan tujuan untuk sesuatu yang lebih spesifik - atmosfer mereka. Dia adalah orang pertama yang melakukannya.
"Atmosfer penting karena mereka cara untuk mencari tanda-tanda kehidupan: kita melihat gas yang tidak termasuk dan mungkin telah diproduksi oleh beberapa bentuk kehidupan," jelasnya.
Tapi jika melihat sebuah planet ekstrasurya sudah sulit, bagaimana Anda mengamati suasana? Untuk tujuan ini cahaya dari bintang dapat berguna. "Ketika sebuah planet transit di depan bintangnya, kita bisa sangat hati-hati menganalisis komposisi atmosfer, berkat cahaya dari bintang yang bersinar melalui itu," kata Seager.
proses menjadi serupa dengan melihat pelangi.
"Jika Anda melihat pelangi sangat erat, Anda melihat garis-garis kecil sedikit gelap antara warna, potongan-potongan yang hilang. Mereka garis di sana karena atmosfer bumi adalah mengambil sebagian cahaya."
Garis gelap seperti sidik jari untuk gas spesifik dan alat khusus dapat memecahkan kode mana yang ada. Pada tahun 1999, Seager menyarankan bahwa salah satu elemen tertentu, natrium, harus meninggalkan sidik jari terdeteksi.
"Ini seperti sigung semprot: sedikit kecil natrium dapat membuat tanda tangan yang sangat besar," kata dia.
Seager benar - prediksi nya secara independen dikonfirmasi dua tahun kemudian menggunakan teleskop Hubble.
Sodium ditemukan dalam suasana "Hot Jupiter," nama yang diberikan kepada exoplanet pertama yang pernah ditemukan. Ini adalah bola besar dari gas berkali-kali lebih besar dari Bumi - seperti Jupiter kami - mengorbit nyaris bintang mereka, membuat mereka sangat panas.
Karena ukuran mereka, Hot Jupiters adalah exoplanet paling mudah untuk spot, dan ratusan telah ditemukan sampai saat ini. Tapi karena mereka tidak memiliki permukaan padat, mereka tidak seperti Bumi.
Untuk menemukan kehidupan, kita perlu kecil, planet berbatu - seperti kita.
The Zona Goldilocks
Dibandingkan dengan menemukan "Hot Jupiters", mencari planet berbatu jauh lebih sulit, terutama karena ukurannya yang lebih kecil. Dan ketika bercak gas, itu tidak sodium kami setelah.
"Nomor satu hal yang kita ingin melihat di atmosfer sebuah planet adalah uap air," kata Seager.
Kita melihat uap air di beberapa planet raksasa, seperti Jupiter, karena mereka memiliki secara alami di atmosfer mereka. "Kami belum melihat yang belum di planet berbatu."
Mendeteksi uap air pada planet berbatu akan menjadi tanda kirim-kisah dari laut cair, dan karena itu potensi kehidupan. "Semua kehidupan di Bumi membutuhkan air, dan kami percaya bahwa semua kehidupan membutuhkan cairan," kata Seager.
Kebutuhan cairan untuk menciptakan kehidupan yang berteori karena kimia molekul, karena mereka memerlukan cairan untuk bereaksi dan reformasi dalam hal-hal lain - seperti lifeforms. "Air hanya cairan yang paling banyak di luar sana," kata Seager.
Untuk planet untuk memiliki air cair, beberapa kondisi dasar yang harus dipenuhi. planet ini harus sedemikian rupa sehingga suhu permukaannya tidak terlalu panas - atau air akan mendidih - dan tidak terlalu dingin - atau akan membeku menjadi es. Ini semua tergantung pada jarak dari bintang induk: terlalu dekat, atau terlalu jauh.
Para astronom menyebutnya sweet spot ini "Goldilocks zone," dari kisah anak-anak "The Three Bears," di mana muda Goldilocks suka buburnya "Tidak terlalu dingin, tidak terlalu panas, tapi tepat."
planet ini tidak jarang, tetapi tantangan di bercak mereka dapat membuatnya tampak seperti itu.
"Sebanyak satu dari lima bintang seperti matahari bisa memiliki planet dengan air cair. Dan meskipun angka ini bisa saja salah, sebagai hal-hal berubah dengan cepat, kita tahu pasti bahwa planet-planet kecil yang tidak jarang," kata Seager.
Mungkin ada miliaran planet mirip Bumi di galaksi kita sendiri.
Galaksi terbaik
Dari 6.000 planet yang ditemukan sejauh ini, sekitar 2.000 telah dikonfirmasi untuk menjadi planet yang sebenarnya - pekerjaan sedang berlangsung pada sisa - tetapi hanya sekitar 30 dianggap berpotensi dihuni.
Pada tahun 2014, NASA menemukan planet seukuran Bumi pertama yang mengorbit di zona layak huni. Ini bernama Kepler-186f - setelah Kepler teleskop ruang angkasa, digunakan untuk tempat itu - dan sekitar 500 tahun cahaya di konstelasi Cygnus, setara dengan galaksi dari lingkungan kami sejak Bima Sakti adalah sekitar 100.000 tahun cahaya. Planet ini 10% lebih besar dari bumi.
Dijelaskan oleh NASA sebagai "langkah signifikan terhadap menemukan dunia seperti planet Bumi kita," Kepler-186f orbit sekitar jenis bintang yang umum dikenal sebagai katai merah, yang merupakan sekitar setengah ukuran matahari kita.
Kemudian, pada tahun 2015, para astronom menemukan pertama planet mirip Bumi yang mengorbit bintang seperti matahari kita, disebut Kepler-452b. Ini dijuluki "lebih besar, kakak sepupu," Bumi sebagai planet ini 60% lebih besar dari Bumi dan menyelesaikan satu orbit di 385 hari, membuat tahun yang sangat dekat dengan kita sendiri
Dengan teknologi kita saat ini, bagaimanapun, sulit untuk mengetahui lebih banyak dari ukuran sebuah planet ekstrasurya dan seberapa jauh itu dari bintangnya.
Tapi itu akan berubah.
Mata baru di langit
Mayoritas penemuan exoplanet telah dibuat oleh Kepler teleskop ruang angkasa, setelah sebagian besar dari mereka telah diberi nama. Diluncurkan pada 2009, teleskop kini telah memasuki modus darurat 75 juta mil jauhnya dari Bumi, karena kerusakan.
Untuk mempelajari atmosfer potensi kembar Bumi, para ilmuwan perlu mata baru di langit.
Sampai saat ini, Seager hanya mampu untuk mempelajari atmosfer dari segelintir exoplanets - semua raksasa gas - tapi dia terlibat dalam peluncuran Program NASA baru pada tahun 2017 hanya pramuka bintang terdekat terang untuk planet-planet kecil di zona layak huni .
