Memahami Kemungkinan Adanya Kehidupan di Titan

Artikel yang saya tulis ini sebenarnya untuk menjawab pertanyaan rekan cannlight yang telah membaca artikel penemuan tanda kehidupan di Titan yang saya tulis di blog ini. Rekan mahasiswa IPB tersebut meminta penjelasan mengenai kehidupan berbasis metana yang mungkin ada di Titan.

Selama beberapa tahun terakhir, masyarakat ilmiah telah menemukan berbagai bentuk kehidupan yang mampu berkembang dalam kondisi ekstrim di bumi. Contohnya, telah ditemukan bakteri yang mampu hidup pada suhu sampai 113°C sehingga mampu hidup dalam air mendidih di sumber termal alam. Juga ditemukan ikan yang mampu hidup di jurang lautan dengan tekanan 500 kali lebih tinggi dari tekanan atmosfer. Contoh lainnya, pada sebuah tempat yang terdapat di Yellowstone National Park (USA) terdapat miliaran bakteri yang hidup di air bersuhu sekitar 70°C. Bahkan, dari eksplorasi intensif telah ditemukan makhluk hidup yang disebut sebagai kelompok extremophiles, yang mampu hidup tanpa sinar matahari atau oksigen. Contohnya telah ditemukan laba-laba buta atau serangga tertentu yang tidak berpigmen dan memiliki kehebatan mampu memperoleh energi yang mereka butuhkan dari campuran hidrogen dan belerang yang dilepas oleh alam. Semua penemuan itu mau tidak mau telah memaksa kita untuk berpikir ulang tentang kemungkinan adanya jenis kehidupan eksotis di planet lain, semisal Europa (bulan keenam planet Jupiter), Titan (bulan Saturnus), atau bahkan Jupiter.

Titan tampaknya memiliki kondisi yang tidak bersahabat, terutama dalam hal temperatur. Model yang dibuat dari ‘Hukum Stefan’ menunjukkan bahwa suhu permukaan Titan sekitar -114°C (159K atau -173°F) dihitung berdasar tekanan atmosfir sebesar 1,5 bar. Keadaan ini cenderung menghasilkan efek rumah kaca yang meningkatkan suhu lingkungan menjadi sekitar 74°C. Keadaan ini tidak memungkinkan keberadaan air dalam bentuk cair di di permukaan Titan . Sebaliknya, malah terdapat cairan hidrokarbon (seperti etana dan metana) atau amoniak. Ini memungkinkan pengembangan berbagai molekul organik, asam amino, protein atau DNA. Sering diperkirakan bahwa Titan memiliki bahan sup primitif (sup primordial), yaitu larutan bahan kimia yang dulu menyebabkan munculnya kehidupan di Bumi.

Sebuah percobaan laboratorium yang terkenal dilakukan di tahun 1950-an oleh Stanley Miller untuk mencoba mengetahui rahasia asal kehidupan. Dia mencampur metana (CH4), hidrogen (H2), amonia (NH3) dan uap air (H2O ) kemudian diberi lompatan bunga api listrik selama beberapa hari dalam suatu sistem tertutup. Penggunaan bunga api untuk mewakili energi halilintar pada tahap awal pembentukan planet bumi dan molekul-molekul yang dicampur tersebut diyakini sebagai komponen utama yang paling banyak terdapat di atmosfer bumi. Beberapa hari kemudian, ia memperoleh senyawa organik (HCN, HCHO) dan asam amino yaitu bahan penyusun protein.

Apakah proses ini terjadi di Titan? Sulit untuk mengiyakan. Tapi satu hal yang patut dicatat adalah adanya kemiripan antara atmosfer Titan dan atmosfer bumi. Atmosfer bumi sebagian besar terdiri dari nitrogen sekitar 78% sedangkan di Titan sekitar 90%. Berbeda dengan Venus dan Mars yang sebagian besar terdiri dari karbondioksida. Karena Titan sangat miskin oksigen maka sangat diyakini tidak ada kehidupan yang menggunakan oksigen untuk proses pernafasan.

Adakah bentuk kehidupan di Titan?
Untuk menjawabnya, pertama kita analisis dulu dasar kehidupan di bumi. Air berfungsi tidak hanya sebagai pelarut, juga merupakan salah satu senyawa utama penyusun tubuh makhluk hidup. Contohnya, tumbuhan dan ubur-ubur memiliki kandungan air sekitar 90% dari berat tubuh. Manusia sebagian besar juga terdiri dari air dalam proporsi sekitar 65%. Simpulannya, sulit untuk membayangkan kehidupan tanpa air.
Karbon adalah unsur utama kedua dari kehidupan, dan mencapai sekitar 30% dari berat tubuh manusia. Karbon memiliki sifat kimia dan sifat fisik yang memungkinkannya untuk berikatan sangat baik dengan oksigen, hidrogen, atau air. Sedangkan kalsium, magnesium, dan unsur lain terdapat dalam porsi lebih kecil. Bentuk khas lain dari mahkluk hidup adalah selalu didasarkan pada adanya DNA (Deoxyribo Nucleic Acid) atau Asam Deoksiribo Nukleat (ADN). Kenyataan bahwa air adalah molekul yang paling umum di Bumi membuat kita berfikir bahwa kehidupan terbentuk dengan menggunakan molekul paling umum yang banyak didapati. Inilah yang sering disebut sebagai kehidupan berbasis air.

Perbedaan paling mendasar antara Titan dengan Bumi adalah tentang gravitasi dan jarak ke Matahari. Banyak ilmuwan percaya bahwa mungkin tidak akan ada kehidupan di Bumi jika jaraknya 5% lebih jauh dari Matahari atau 1% lebih dekat. Bila terlalu jauh dari Matahari planet akan terlalu dingin bagi kehidupan untuk berevolusi. Bila terlalu dekat akan terlalu panas seperti planet Venus. Uniknya, konsep tersebut tidak berlaku di Titan karena planet ini terlindung dari radiasi matahari berbahaya oleh atmosfer yang sangat tebal dan lebih padat. Ini berakibat temperatur di Titan sangat dingin, mungkin berada di bawah -100°C, sehingga kecil kemungkinan ditemukan air berwujud cair. Kalaupun ada kehidupan, mungkin tidak akan menyerap oksigen seperti manusia atau karbon dioksida oleh tanaman, karena hanya didapati karbon dioksida beku dan kandungan oksigen yang sangat minim. Namun demikian menurut Marc Lafferre dan Guilhem Cournot, kehidupan dimungkinkan terjadi dengan menyerap gas hidrokarbon (metana, etana) yang umum terdapat di atmosfer (sekitar 5% dari komposisi atmosfer) dan melepaskan hidrogen yang akan bergabung kembali lagi dengan nitrogen atau molekul hidrokarbon di atmosfer membentuk molekul hidrokarbon lain atau amonia karena pengaruh sinar ultraviolet. Oleh karena itu kita bisa melihat danau atau lautan hidrokarbon dengan gletser es amonia yang dihasilkan dari salju amonia jatuh setiap waktu. Makhluk hidup mungkin mengandung sebagian besar hidrokarbon (metana). Jadi, unsur-unsur utama dari kehidupan dipastikan disusun oleh karbon dan hidrogen. Oksigen hanya terdapat dalam proporsi kecil. Suhu lingkungan yang rendah akan meningkatkan ikatan antara karbon dan hidrogen, bukan hidrogen dengan oksigen, atau karbon dengan oksigen karena akan membeku di permukaan Titan (karbon dioksida beku dan air beku). Inilah konsep yang disebut kehidupan berbasis methana.

Ahli kimia Prancis André Brack pada tahun 1993 mengemukakan kemungkinan bentuk kehidupan berbasis silikon. Silikon adalah sebuah unsur yang sangat melimpah di tanah (sekitar 25% dari komposisi kerak di bumi). Dengan kata lain, kehidupan akan terbentuk dari ‘pasir’. Mereka bernapas menggunakan oksigen atau hidrogen dan akan melepaskan silikon dioksida (SiO2) atau SiH2. Silicon, seperti karbon, memiliki kemampuan untuk berikatan secara bersamaan dengan empat elemen lain dan membentuk beberapa molekul. Namun, ikatan yang terbentuk lebih kaku dibandingkan ikatan karbon. Akibatknya perkembangan makhluk hidup sangat terbatas dan kemampuan adaptasi sangat rendah. Keuntungan utama dari bentuk kehidupan tersebut adalah tahan terhadap suhu tinggi. Di Titan tampaknya hipotesis ini tidak berlaku karena suhu di sana sangat rendah. Mungkin lebih cocok untuk memperkirakan kemungkinan adanya kehidupan di Venus karena lingkungannya sangat panas.

Semesta Biologi

6VP7ATT2P23R

Related Posts by Categories