Jika ada kehidupan berlimpah di alam semesta, kehadiran gas metana mungkin bisa jadi merupakan tanda-tanda pertama adanya kehidupan di luar Bumi yang dapat dideteksi oleh para astronom saat mereka sedang melakukan pencarian.
Meskipun proses nonbiologis dapat menghasilkan metana, sebuah studi baru oleh para ilmuwan di UC Santa Cruz (UCSC), Amerika Serikat menetapkan satu set keadaan di mana kasus persuasif dapat dibuat untuk aktivitas biologis sebagai sumber metana di atmosfer planet berbatu.
Unsur ini sangat penting karena metana adalah salah satu dari sedikit tanda kehidupan potensial, atau "biosignatures" yang dapat dengan mudah dideteksi dengan James Webb Space Telescope. Teleskop Luar Angkasa James Webb tersebut akan memulai pengamatan pada akhir tahun 2022 ini.
"Oksigen sering dibicarakan sebagai salah satu biosignatures terbaik,
tetapi mungkin akan sulit dideteksi dengan JWST," kata Maggie Thompson,
seorang mahasiswa pascasarjana di bidang astronomi dan astrofisika di UC
Santa Cruz dan penulis utama studi baru tersebut.
Terlepas dari
beberapa penelitian sebelumnya tentang biosignature metana, belum ada
penilaian terkini yang didedikasikan untuk kondisi planet yang
diperlukan agar metana menjadi biosignature yang baik.
Diterbitkan 28 Maret di jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences, studi tersebut meneliti berbagai sumber metana non-biologis dan menilai potensinya untuk mempertahankan atmosfer yang kaya metana.
Termasuk di antaranya adalah gunung berapi yang terdiri dari pegunungan tengah laut, ventilasi hidrotermal, dan zona subduksi tektonik dan benturan komet atau asteroid.
Kasus metana sebagai biosignature berasal dari ketidakstabilannya di atmosfer. Karena reaksi fotokimia menghancurkan atmosfer metana, sehingga atmosfer metana ini harus didaur ulang agar tetap pada tingkat tertentu.
"Jika peneliti mendeteksi banyak metana di planet berbatu, peneliti biasanya membutuhkan sumber besar untuk menjelaskannya," kata rekan penulis Joshua Krissansen-Totton, Sagan Fellow di UCSC. "Kita tahu aktivitas biologis menciptakan metana dalam jumlah besar di Bumi, dan mungkin juga terjadi di Bumi pada zaman dahulu karena daur metana adalah hal yang cukup mudah untuk dilakukan secara metabolik," sebutnya.
Baca Juga:
- Rahasia Kepunahan Masal Pertama di Bumi
- Mengenal "Dark Energy", Sudahkah Manusia Menemukannya?
- Teleskop Hubble Temukan Air di Ganymede, Bulannya Jupiter
Sumber nonbiologis tidak akan mampu menghasilkan metana sebanyak itu
tanpa juga menghasilkan petunjuk yang dapat diamati tentang
asal-usulnya. Pengeluaran gas dari gunung berapi, misalnya, akan
menambah metana dan karbon monoksida ke atmosfer. Sementara aktivitas
biologis cenderung lebih mudah mendaur metana dan karbon monoksida.
Para
peneliti juga menemukan bahwa proses nonbiologis tidak dapat dengan
mudah menghasilkan atmosfer planet yang dapat dihuni yang kaya akan
metana dan karbon dioksida dan dengan sedikit atau tanpa karbon
monoksida.
Studi ini menekankan perlunya mempertimbangkan konteks planet secara penuh dalam mengevaluasi potensi biosignatures.
Para peneliti menyimpulkan bahwa, untuk planet berbatu yang mengorbit bintang seperti matahari, metana lebih mungkin dianggap sebagai indikasi kuat kehidupan. Jika atmosfer juga memiliki karbon dioksida, metana lebih berlimpah daripada karbon monoksida, dan sangat kaya air, dengan demikian, komposisi planet dapat dikesampingkan.
Studi ini mempertimbangkan berbagai kemungkinan adanya "false positive" dan memberikan pedoman untuk menilai biosignatures metana. Namun peneliti juga mengembangkan kerangka kerja untuk membantu menghindari potensi kesalahan dengan metana tersebut.