Jika kehidupan berlimpah di alam semesta, gas metana mungkin merupakan tanda pertama kehidupan di luar Bumi yang dapat dideteksi oleh para astronom. Meskipun proses nonbiologis dapat menghasilkan metana, sebuah studi baru oleh para ilmuwan di UC Santa Cruz 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 atau Teleskop Luar Angkasa James Webb, yang akan memulai pengamatan 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 Proceedings of the National Academy of Sciences, penelitian ini meneliti berbagai sumber metana non-biologis dan menilai potensinya untuk mempertahankan atmosfer yang kaya metana. Termasuk dianaranya adalah gunung berapi yang terdiri dari i 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.”

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 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.

Baca Juga

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 dan komposisi planet dapat dikesampingkan.

Studi ini mempertimbangkan berbagai kemungkinan untuk “positif palsu” dan memberikan pedoman untuk menilai biosignatures metana. Namun dengan mengembangkan kerangka kerja untuk membantu menghindari potensi kesalahan dengan metana tersebut.