Pencarian kehidupan di luar Bumi masih terus gencar dilakukan oleh para ilmuwan. Namun, beberapa hal yang menjadi patokan mereka dalam mendukung upaya tersebut masih ternyata masih belum sepenuhnya. Sebab, para ilmuwan di UC Riverside kini menyarankan ada sesuatu yang hilang dari daftar bahan kimia khas yang digunakan oleh ahli astrobiologi untuk mencari kehidupan di planet di sekitar bintang lain, yaitu keberadaan dari gas tertawa atau biasa disebut nitrous oxide.
Senyawa kimia di atmosfer planet yang dapat menunjukkan kehidupan, yang disebut biosignatures ini, biasanya mencakup gas yang ditemukan berlimpah di atmosfer bumi saat ini.
"Ada banyak pemikiran yang dimasukkan ke dalam oksigen dan metana sebagai biosignatures. Tapi lebih sedikit peneliti yang secara serius mempertimbangkan nitrous oxide, tetapi kami pikir itu mungkin kesalahan," kata Eddie Schwieterman, astrobiologis di Departemen Ilmu Bumi dan Planet UCR.
Kesimpulan ini, dan pekerjaan pemodelan yang mengarah ke sana, dirinci dalam sebuah artikel baru yang telah diterbitkan pada 4 Oktober di The Astrophysical Journal. Makalah tersebut diberi judul Evaluating the Plausible Range of N2O Biosignatures on Exo-Earths: An Integrated Biogeochemical, Photochemical, and Spectral Modeling Approach.
Untuk mencapainya, Schwieterman memimpin tim peneliti yang menentukan berapa banyak nitrogen oksida yang dapat dihasilkan makhluk hidup di planet yang mirip dengan Bumi. Mereka kemudian membuat model yang mensimulasikan planet itu di sekitar berbagai jenis bintang dan menentukan jumlah N2O yang dapat dideteksi oleh observatorium seperti Teleskop Luar Angkasa James Webb.
"Dalam sistem bintang seperti TRAPPIST-1, sistem terdekat dan terbaik untuk mengamati atmosfer planet berbatu, Anda berpotensi mendeteksi nitro oksida pada tingkat yang sebanding dengan CO2 atau metana," kata Schwieterman.
Ada beberapa cara makhluk hidup dapat membuat nitrous oxide, atau N2O. Mikroorganisme secara konstan mengubah senyawa nitrogen lain menjadi N2O, suatu proses metabolisme yang dapat menghasilkan energi seluler yang berguna.
"Kehidupan menghasilkan produk limbah nitrogen yang diubah oleh beberapa mikroorganisme menjadi nitrat. Dalam tangki ikan, nitrat ini menumpuk, itulah sebabnya Anda harus mengganti airnya," kata Schwieterman.
"Namun, di bawah kondisi yang tepat di laut, bakteri tertentu dapat mengubah nitrat tersebut menjadi N2O," tambah Schwieterman. "Gas itu kemudian bocor ke atmosfer."
Dalam keadaan tertentu, N2O dapat dideteksi di atmosfer dan masih belum menunjukkan kehidupan. Tim Schwieterman memperhitungkan hal ini dalam pemodelan mereka. Sejumlah kecil oksida nitrat dibuat oleh petir, misalnya. Tapi di samping N2O, petir juga menciptakan nitrogen dioksida, yang akan memberikan petunjuk kepada ahli astrobiologi bahwa cuaca tak hidup atau proses geologis menciptakan gas tersebut.
Orang lain yang menganggap N2O sebagai gas biosignature sering menyimpulkan bahwa akan sulit dideteksi dari jarak yang begitu jauh. Schwieterman menjelaskan bahwa kesimpulan ini didasarkan pada konsentrasi N2O di atmosfer bumi saat ini. Karena tidak banyak di planet ini, yang penuh dengan kehidupan, beberapa orang percaya itu juga akan sulit dideteksi di tempat lain.
"Kesimpulan ini tidak memperhitungkan periode dalam sejarah Bumi di mana kondisi laut memungkinkan pelepasan N2O secara biologis jauh lebih besar. Kondisi pada periode tersebut mungkin mencerminkan keberadaan planet ekstrasurya saat ini," jelas Schwieterman.
Schwieterman menambahkan bahwa bintang biasa seperti katai K dan M menghasilkan spektrum cahaya yang kurang efektif dalam memecah molekul N2O dibandingkan matahari kita. Kombinasi dua efek ini dapat sangat meningkatkan jumlah prediksi gas biosignature ini di dunia yang berpenghuni.
Tim peneliti percaya saat ini adalah waktu bagi astrobiolog untuk mempertimbangkan gas biosignature alternatif seperti N2O karena teleskop James Webb akan segera mengirimkan informasi tentang atmosfer planet berbatu seperti Bumi dalam sistem TRAPPIST-1.
"Kami ingin mengajukan ide ini untuk menunjukkan bahwa tidak menutup kemungkinan kita akan menemukan gas biosignature ini, jika kita mencarinya," pungkas Schwieterman.
