Bumi yang penuh kehidupan tingkat kompleks itu sebuah takdir yang telah diatur
atau sekadar kebetulan saja ?
Kemajuan penelitian-penelitian astronomi, kosmologi (mempelajari asal muasal
Alam Semesta), eksobiologi/astrobiologi (mempelajari kehidupan ekstraterestrial
atau kehidupan di luar Bumi) dan planetary geology (mempelajari geologi
planet-planet) serta semua publikasinya, menunjukkan bahwa Bumi kita yang penuh
kehidupan kompleks (kompleks di sini adalah multisel dan memunculkan manusia
seperti kita yang cerdas dan berteknologi) itu adalah sesuatu yang unik, bukan
yang umum, di Alam Semesta. Bagaimana kehidupan kompleks itu bisa muncul di
Bumi, dan kelihatannya sulit di tempat lain, akan menunjukkan bahwa ia memang
dirancang untuk bisa dihuni –artinya suatu takdir yang telah diatur (destiny),
bukan oleh suatu kebetulan belaka (by chance).
Siapa yang mengaturnya ? Orang beriman tentu tahu jawabannya. Dan, kemajuan
ilmu pengetahuan menunjukkan ke arah itu, secara ringkas dalam suatu teori
bernama “Rare Earth Theory” yang dipelopori oleh Peter Ward (geologist dan
paleontologist) dan Donald Brownlee (astronomer dan astrobiologist) melalui
buku mereka berjudul “Rare Earth : Why Complex Life Is Uncommon in the
Universe” (Springer Verlag, 2000). Dan hampir sepuluh tahun setelah buku itu
terbit, penelitian-penelitian astronomi, kosmologi, eksobiologi/astrobiologi
dan planetary geology makin menguatkan teori Rare Earth.
Sebuah DVD film dokumenter terbitan BBC (2008) dengan durasi tayang selama
empat jam (tepatnya 248 menit) berjudul “Earth : The Power of the Planet”
dengan narator Dr. Iain Stewart (geologist) baru selesai saya tonton. Dari lima
episode-nya, satu di antaranya dialokasikan untuk menerangkan tentang apa itu
teori Rare Earth. Dari film tersebut, diperdalam dengan publikasi-publikasi
terbaru yang berhubungan dengan Rare Earth, saya ringkaskan di bawah ini untuk
rekan-rekan semua.
Rare Earth adalah suatu antitesis (kontra) terhadap teori lain yang lebih dulu
populer yang dipelopori oleh Carl Sagan bernama “mediocrity” atau “Copernican
principle”. Carl Sagan (alm.) adalah seorang astronomer dan exobiologist
terkenal yang banyak menulis buku yang laku di pasaran (misalnya Cosmos –telah
diterjemahkan ke dalam bahasa Indonesia oleh Yayasan Obor Indonesia 1997 dengan
kata pengantar oleh Prof. Bambang Hidayat-astronomer paling senior di
Indonesia, The Pale Blue Dot yang dihiasi gambar-gambar dan foto-foto aduhai,
Carl Sagan’s Universe yang sedikit teknis, dll.). Buku-bukunya sering ditulis
dengan kata-kata puitis, sehingga nikmat dan ‘syahdu’ membacanya. Carl Sagan
pun seorang selebritas dan ilmuwan yang sering muncul di televisi dan dia dekat
dengan para penguasa Amerika Serikat. Maka, jutaan dollar US dialirkan
Pemerintah AS untuk mendanai penelitian-penelitian yang mengobsesi Carl Sagan :
kehidupan ekstraterestrial.
Carl Sagan meyakini bahwa di Alam Semesta banyak kehidupan. Ide-idenya menjadi
inspirasi film-film bertajuk ET (extra-terrestrial) –yang mendominasi film-film
fiksi ilmiah pada era 80-an. Secara ringkas, program peneltian Carl Sagan dan
timnya bernama SETI –search for extra-terrestrial intelligence. Banyak
radio-teleskop dengan diameter lebar didirikan di gurun Arizona untuk menangkap
sinyal-sinyal yang mungkin mambawa tanda-tanda kehidupan dari luar Bumi. Film
“Contact” yang berkaitan dengan ini dan dibintangi oleh Jodie Foster adalah
berdasarkan ide Carl Sagan tentang kontak dengan ET.
Namun demikian, meskipun telah lebih dari 20 tahun teleskop-teleskop radio
dengan piringan parabola lebar itu diarahkan ke segenap penjuru langit, tak ada
satu “beep” pun terbaca atau “terdengar” di layar monitor yang dipasang 24 jam
selama puluhan tahun itu. Harapannya, “beep” itu adalah salam pembuka dari
makhluk cerdas di luar Bumi (ETI) yang menyapa para manusia yang sangat
berharap disapa. “Kalau ETI itu suatu hal yang umum di Alam Semesta, mengapa
tak pernah ada kontak ?” Pertanyaan ini terkenal sebagai Fermi paradox. “If the
universe is teeming with aliens, where is everybody” (Webb, 2002). Sampai Carl
Sagan sendiri meninggal pada tahun 1996, belum ditemukan tanda-tanda adanya
kontak dengan ETI. Program SETI pun mulai dilecehkan kebanyakan orang, bahkan
sebuah iklan minuman memanfaatkan radio telescope itu. Dua anak muda naik ke
piringan parabola teleskop sambil minum minuman bersoda. Lalu mereka berserdawa
“bluuurrrppp” yang segera tertangkap di layar monitor para astronom dan
menimbulkan kehebohan luar biasa di antara para peneliti sebab dikiranya ada
kontak dengan ETI, padahal itu suara gas dari perut si anak muda di atas radio
teleskop (huh...). Dana penelitian SETI pun otomatis berkurang dan kurang
populer lagi, apalagi pembela utamanya telah tiada.
Apakah memang tak ada kehidupan lain yang kompleks (seperti di Bumi) di luar
Bumi, di Alam Semesta yang begitu luas itu ? Apakah Alam Semesta itu hanya
diciptakan untuk makhluk bernama manusia yang tinggal di sebuah planet yang
begitu kecil (‘pale blue dot’ –setitik kecil berwarna biru pucat kata Carl
Sagan) di Alam Semesta yang begitu luas ? Apakah ET bernama bangsa Avatar
seperti di film terbaru itu yang tinggal di planet bernama Pandora suatu
kemungkinan ? Ini adalah pertanyaan-pertanyaan klasik yang telah puluhan tahun
mengganggu keingintahuan para ilmuwan, tetapi sampai sekarang pun kita tak tahu
jawabannya.
Teori Rare Earth atau tepatnya Hipotesis Rare Earth adalah suatu alternatif
pemikiran yang dikatakan oleh para pengembang, penganut dan pembelanya sebagai
solusi mengapa kita sampai sekarang tak berhasil mengadakan kontak dengan ETI.
Sebab, menurut hipotesis ini, kehidupan yang kompleks seperti di Bumi yang pada
puncaknya sekarang ini dapat melahirkan manusia yang menggunakan teknologi,
adalah sangat jarang (Rare). Bentuk kehidupan seperti di Bumi ini jarang,
langka di Alam Semesta, itulah pokok Rare Earth.
Mengapa jarang ? Sebab bentuk kehidupan kompleks di Bumi ini muncul oleh banyak
peristiwa astronomi dan geologi sedemikian rupa yang sulit terjadi di tempat
lain. Serangkaian syarat-syarat itu adalah : (1) planet harus berada di dalam
galactic habitable zone, (2) bintang dan sistem planetnya punya karakter
tersendiri, (3) planet harus berada dalam circumstellar habitable zone –zone
layak kehidupan di sekeliling bintang, (4) ukuran planet harus tepat, tak boleh
terlalu kecil tak boleh terlalu besar, (5) planet harus punya satelit yang
besar yang bisa mengakibatkan planetnya mendukung kehidupan, (6) planet harus
mempunyai magnetosfer dan gerak tektonik lempeng, (7) komposisi kimiawi
listosfer harus mendukung kehidupan, (8) planet harus memiliki atmosfer dan
lautan, (9) planet harus punya peristiwa katastrofik yang justru dapat memicu
evolusi –‘evolutionary pumps’ seperti glasiasi masif dan benturan benda langit
seperti yang terjadi saat ledakan
jumlah spesies pada Cambrian explosion. Kemunculan makhluk cerdas seperti
manusia butuh syarat-syarat lainnya lagi –misalnya planet mengalami peristiwa
evolusi dalam jangka panjang.
Syarat-syarat yang dikemukakan Ward dan Brownlee (2000) ini ditentang oleh para
pendukung “Common Earth” atau Carl Sagan’s Universe, misalnya David Darling
(2001) yang menulis buku “Life Everywhere : The Maverick Science of
Astrobiology” (Perseus Book) yang mengatakan bahwa Ward dan Brownlee hanya
mendaftarkan peristiwa-peristiwa bagaimana kehidupan di Bumi muncul, bukan
suatu hipotesis atau prediksi Rare Earth. Benarkah ? Mari kita lihat lebih
detail hipotesis Rare Earth itu.
Rare Earth mengatakan bahwa sebagian besar Alam Semesta itu, termasuk sebagian
besar galaksi Bima Sakti kita tidak dapat mendukung bentuk kehidupan yang
kompleks (dead zones). Bagian galaksi yang bisa memunculkan kehidupan kompleks
adalah galactic habitable zone. Zona kehidupan ini merupakan fungsi utama
terhadap jarak dari pusat galaksi. Semakin jauh dari pusat galaksi, maka
metallicity (kandungan logam-logam, di luar hidrogen dan helium)
bintang-bintang semakin berkurang. Padahal logam-logam itu diperlukan untuk
membentuk rocky planets. Sinar X dan radiasi sinar gamma dari lubang hitam di
pusat galaksi dan bintang-bintang neutron di dekatnya menjadi berkurang semakin
menjauhi pusat galaksi. Radiasi sinar-sinar ini berbahaya untuk suatu kehidupan
yang kompleks. Maka wilayah-wilayah di galaksi dengan kepadatan bintang yang
tinggi dan banyak ledakan supernova, bukanlah wilayah yang layak untuk
kehidupan kompleks. Gangguan gravitasi tehadap planet oleh
bintang-bintang akan semakin kecil bila kerapatan bintang semakin berkurang.
Maka semakin jauh planet dari pusat galaksi akan semakin kecil kena hantaman
benda langit berukuran besar. Sebuah impact yang cukup besar dapat memusnahkan
kehidupan kompleks di planet. Tetapi akan kita lihat bahwa impact pun
dibutuhkan sebagai pemicu evolusi kehidupan.
Kehidupan kompleks memerlukan air dalam keadaan cair seperti di lautan dan
danau. Karenanya, planet harus berada pada jarak yang tepat dari bintangnya
(Goldilocks Principle, Hart-1979, “Habitable Zone around Main Sequence Stars,
Icarus, No. 37). Planet tidak boleh terlalu dekat atau terlalu jauh terhadap
bintangnya. Mengacu kepada Matahari dan Bumi, maka jarak yang aman untuk zone
kehidupan kompleks adalah pada indeks 0,95 – 1,15 SA (satuan astronomi, 1 SA =
jarak Matahari-Bumi = 150 juta km). Jarak habitable zone ini pun berevolusi
bergantung kepada tipe dan umur bintangnya. Pada saat bintang dalam
tahap/sekuen red giant (si raksasa merah) atau white dwarf (bajang putih) jarak
habitable zone-nya akan berlainan. Bintang yang tipenya panas (bukan menengah
seperti Matahari) biasanya berumur pendek, dan akan menjadi red giant dalam
waktu “hanya” 1 Ga (1 miyar tahun). Belajar dari Bumi, periode 1 milyar tahun
bukanlah waktu yang cukup untuk evolusi
sampai kepada makhluk seperti manusia (paling tidak perlu 3,5 Ga). Red Giant
pun bintang yang mengembang menjadi raksasa yang akan menelan planet-planet di
dekatnya, jelas tak akan mendukung kehidupan kompleks. Tipe bintang yang cocok
untuk mendukung kehidupan adalah bintang-bintang dari kelas F7 – K1
(bintang-bintang dikelompokkan menjadi kelas O, B, A, F, G, K, M –klasifikasi
Morgan-Keenan dari yang paling panas sampai paling dingin). Matahari kita kelas
G. Dan di Bima Sakti hanya ada 9 % bintang kelas Matahari (G).
Planet yang mendukung kehidupan kompleks pun harus mempunyai planet tetangganya
yang lebih besar dan cukup jauh agar tak mengganggu gravitasinya, tetapi cukup
dekat sebagai tameng untuk menarik benda langit yang akan menimbulkan impact
terhadap planet pendukung kehidupan kompleks. Contoh ideal dalam hal ini adalah
planet Yupiter tetangga jauh Bumi setelah Mars. Yupiter cukup jauh agar tak
mengganggu gravitasi Bumi, tetapi ia masih relatif dekat untuk membuat benda
langit (bolides) yang akan menabrak Bumi berbelok tertarik gravitasi Yupiter.
Contoh kasus ini adalah saat komet Shoemaker-Levy menghantam Yupiter pada tahun
1994, daripada menghantam Bumi. Film dari BBC yang saya sebutkan di atas
menunjukkan peristiwa benturan komet besar kepada Yupiter ini, yang sampai
sekarang meninggalkan bekas luka di Yupiter.
Planet pun tak boleh berukuran terlalu kecil sehingga gravitasinya tak dapat
menahan atmosfer. Sebab bila tak ada atmosfer, temperatur akan sangat menurun
dan tak akan ada lautan. Planet yang kecil pun cenderung punya variasi
topografi yang ekstrem. Inti planet akan mendingin dengan segera, sehingga
gerak fluida mantel dan tektonik lempeng tak akan bertahan lama atau bahkan tak
bisa terjadi. Membandingkan hal ini adalah Bumi dan Mars. Mars lebih kecil
daripada Bumi dan berdasarkan tinggalan-tinggalan di permukaannya diyakini
pernah ada air mengalir di Mars. Namun sekarang telah lenyap akibat
gravitasinya tak bisa menahan atmosfernya dan intinya pun telah selesai
bergerak, sehingga tak ada lagi gerak fluida di mantel dan tektonik lempeng di
litosfer. Mengapa Bumi lebih besar dari Mars ? Digambarkan dalam film BBC bahwa
dulu pada saat baru terbentuk, Bumi punya saudara kembar bernama Theia. Antara
Gaia (Bumi) dan Theia kemudian berbenturan, membuat Bumi
bersumbu miring seperti sekarang, tetapi collision itu menyebabkan accretion
(seperti dalam tektonik lempeng juga) dalam hal Gaia bertambah besar ukurannya
karena ia “memakan” saudara kembarnya sendiri. Dengan benturan itu, Bumi
mempunyai gravitasi yang cukup untuk menahan atmosfer dan punya inti yang tidak
segera mendingin sehingga aktivitas mantel dan litosfer tetap dinamik. Konsep
Theia dikemukakan oleh Taylor (1998) dalam buku berjudul “Destiny or Chance :
Our Solar System and Its Place in the Cosmos” (Cambridge Univ. Press).
Planet dengan satelit yang besar (seperti Bumi dan Bulan) adalah juga suatu
anomali di dalam rocky planets. Bandingkan bahwa Merkurius dan Venus yang
sama-sama rocky planets seperti Bumi tak punya satelit, sementara Mars, rocky
planet lain tetangga sebelah Bumi, punya satelit, tetapi jauh lebih kecil
ukurannya dibandingkan Mars (satelit Phobos, mungkin ia hanya asteroid yang
tertangkap gravitasi Mars). Giant impact theory menurut Taylor (1998)
mengatakan bahwa Bulan berasal dari benturan antara Gaia dan Theia. Bulan ini
telah ikut menjaga stabilitas kemiringan Bumi agar tetap bersudut sekitar 23 ½
deg. Bumi tak boleh terlalu miring atau terlalu tegak sebab ini akan
mengacaukan extreme seasonal variation yang tak akan menyebabkan stimulus
evolusi sebab chaotic. Bulan pun menyebabkan efek pasang air laut di Bumi
secara berkala yang sangat penting untuk evolusi spesies penghuni lautan
berpindah ke daratan. Tanpa Bulan, pasang karena Matahari akan sangat
lemah sehingga akan memperlambat sekali laju evolusi.
Bulan punya efek pasang atas kerak Bumi. Ini akan membantu gerakan tektonik
lempeng. Bulan pun yang berasal dari Bumi menurut teori impact Theia telah
memicu gerak tektonik lempeng dengan cara membuat inhomogenitas litosfer. Suatu
dinamika mantel yang akan menggerakkan lempeng membutuhkan inhomogeitas
litosfer. Bulan yang terlempar dari Bumi dalam peristiwa impact telah membuat
seluruh litosfer di atas muka Bumi tidak disusun oleh kerak kontinen.
Planet pun untuk mendukung kehidupan yang kompleks harus mempunyai gerak
tektonik lempeng. Sebab evolusi kehidupan banyak dipengaruhi oleh sebaran
lautan dan benua di atas planet dan sebaran samudera serta benua seluruhnya
diatur oleh tektonik lempeng. Untuk itu, suatu planet harus mempunyai komposisi
kimia yang mengizinkan gerak tektonik lempeng, yaitu ia harus mempunyai energi
peluruhan radioaktif di intinya yang akan menghasilkan panas yang akan
menggerakkan mantel. Kerak benua planet pun harus granitik agar ia sebagai
lempeng dapat terapung di atas batuan oseanik yang basaltik dengan densitas dan
gravitasi yang lebih besar/berat. Subduksi dan pemekaran dasar samudera yaitu
dua pendorong gerak lempeng melalui ridge puh di MOR (mid-oceanic ridge) dan
slab pull di zona subduksi hanya akan terjadi oleh gerak pelumasan air, dan di
planet yang punya air dalam bentuk cairan di samudera gerak tektonik lempeng
terjadi dengan mudah, itulah Bumi.
Begitulah yang terjadi di Bumi, sehingga kehidupan kompleks dalam bentuk
puncaknya yaitu manusia berteknologi bisa muncul – dibutuhkan sekian syarat
astronomi dan geologi yang tak mudah dipenuhi di tempat lain. Itulah Rare
Earth.
Majalah National Geographic edisi Desember 2009 memuat artikel berjudul
“Mencari Bumi di Langit” (oleh Timothy Ferris, astronom) yang melaporkan bahwa
sampai saat ini telah ditemukan planet sebanyak 370 buah di luar Tata Surya
kita. Sebagian dari planet-planet itu berukuran hampir seperti Bumi tulisnya.
Sekitar 20 tahun cahaya dari Bumi kita ada empat planet yang mengelilingi
bintang bernama Gliese yang lebih redup daripada Matahari. Diyakini bahwa
planet Gliese 581 e berbatu dan massanya dua kali Bumi, sementara planet Gliese
581 d mungkin dapat menyimpan air dalam bentuk cair.
Akankah ada kehidupan kompleks dan cerdas di sana, di planet Gliese 581 d?
Kalau hanya mikroba atau protoplasma atau bahkan asam amino, itu tidak menarik
sebab Bumi mengembangkan manusia cerdas, bukan hanya mikroba. Planet-planet
tentu saja akan banyak di Alam Semesta ini dari milyaran galaksi yang ada.
Tetapi planet yang dapat mendukung kehidupan kompleks seperti di Bumi, sama
sekali bukan sesuatu yang mudah. Ada fungsi anomali astronomi, ada fungsi
anomali geologi, dan yang beriman mengatakan ada Khalik yang menciptakan
makhluk-makhluk itu.
“Pada mulanya Allah menciptakan Langit dan Bumi....Berfirmanlah Allah...Jadilah
terang....Jadilah cakrawala...Jadilah lautan....Jadilah tumbuhan ....Jadilah
binatang-binatang di laut, binatang-binatang di udara, binatang-binatang di
darat, dan jadilah manusia, laki-laki dan perempuan diciptakannya mereka...”
(Kejadian 1 : 1-27).
Bumi telah ditakdirkan-Nya untuk tempat kehidupan kompleks melalui berbagai
fungsi astronomi dan geologi. Mahakuasa Allah. Mari cintai Bumi yang
satu-satunya ini.
Salam,
Awang
Yahoo! Toolbar kini dilengkapi Anti-Virus dan Anti-Adware gratis.
Download Yahoo! Toolbar sekarang.
http://id.toolbar.yahoo.com
