Kehidupan ekstraterestrial

Kehidupan ekstraterestrial, atau kehidupan alien (secara informal alien), adalah kehidupan yang berasal dari dunia lain, bukan dari Bumi. Hingga kini, belum ada kehidupan ekstraterestrial yang terdeteksi. Kehidupan semacam itu dapat berkisar dari bentuk sederhana seperti mikroba hingga makhluk cerdas, yang mungkin membentuk peradaban yang jauh lebih maju atau jauh kurang maju daripada manusia.^[1][2][3] Persamaan Drake berspekulasi mengenai keberadaan kehidupan berakal di tempat lain di alam semesta. Ilmu yang mempelajari kehidupan ekstraterestrial dikenal sebagai astrobiologi.

Spekulasi mengenai dunia berpenghuni di luar Bumi sudah ada sejak zaman kuno. Para penulis Kristen awal, termasuk Agustinus, membahas gagasan para pemikir seperti Demokritos dan Epikuros mengenai dunia-dunia yang tak terhitung jumlahnya di alam semesta yang luas.^[4] Para penulis pramodern biasanya menganggap bahwa "dunia" ekstraterestrial dihuni oleh makhluk hidup. Pada abad ke-15, William Vorilong mengakui kemungkinan bahwa Yesus dapat mengunjungi dunia ekstraterestrial untuk menebus para penghuninya.^[4]: 26 Pada 1440, Nikolaus dari Kusa mengusulkan bahwa Bumi adalah "bintang yang cemerlang"; ia berteori bahwa semua benda langit, bahkan Matahari, dapat menjadi tempat kehidupan.^[5] Descartes menulis bahwa tidak ada cara untuk membuktikan bahwa bintang-bintang tidak dihuni oleh "makhluk cerdas", tetapi keberadaan mereka merupakan persoalan spekulasi.^[4]: 67

Dibandingkan dengan Bumi yang kaya akan kehidupan, sebagian besar planet dalam Tata Surya dan planet ekstrasurya serta bulan ekstrasurya memiliki kondisi permukaan yang keras dan kimia atmosfer yang berbeda, atau tidak memiliki atmosfer.^[6] Namun, terdapat banyak ekosistem ekstrem dan keras secara kimiawi di Bumi yang mendukung berbagai bentuk kehidupan dan sering diduga sebagai tempat asal kehidupan di Bumi. Contohnya meliputi kehidupan di sekitar ventilasi hidrotermal,^[7] mata air panas asam,^[8] dan danau vulkanik,^[9] serta halofil^[10] dan biosfer dalam.^[11]

Sejak pertengahan abad ke-20, para peneliti telah mencari kehidupan dan kecerdasan ekstraterestrial. Penelitian di Tata Surya berfokus pada Venus, Mars, Europa, dan Titan, sementara penemuan eksoplanet kini mencapai 6.022 planet terkonfirmasi dalam 4.490 sistem per Oktober 2025. Bergantung pada kategori pencarian, metodenya berkisar dari analisis data teleskop dan spesimen^[12] hingga penggunaan radio untuk mendeteksi dan mengirimkan komunikasi antarbintang.^[13] Perjalanan antarbintang masih sebagian besar bersifat hipotetis; hanya wahana Voyager 1 dan Voyager 2 yang telah dipastikan memasuki medium antarbintang. Konsep kehidupan ekstraterestrial, terutama kehidupan cerdas, sangat memengaruhi budaya dan fiksi. Salah satu perdebatan utama berpusat pada upaya menghubungi kecerdasan ekstraterestrial: sebagian pihak mendukung upaya aktif, sementara pihak lain memperingatkan bahwa hal tersebut dapat berisiko, mengingat sejarah manusia dalam mengeksploitasi masyarakat lain.^[14][15]

Konteks

Templat:Life in the Universe Dengan menggunakan model Ledakan Dahsyat untuk linimasa alam semesta, alam semesta terlalu panas untuk kehidupan selama 15 juta tahun pertama dan unsur-unsur yang diperlukan bagi kehidupan organik, yang terbentuk melalui fusi bintang, belum ada setidaknya selama 50 juta tahun.^[16] Senyawa organik pertama mungkin terbentuk di cakram protoplanet dari butiran debu yang pada akhirnya membentuk planet berbatu seperti Bumi. Meskipun Bumi berada dalam keadaan cair setelah kelahirannya dan mungkin telah membakar senyawa organik yang jatuh ke permukaannya, Bumi menjadi lebih ramah terhadap kehidupan setelah mendingin.^[17] Setelah kondisi yang tepat tersedia, kehidupan di Bumi dimulai melalui proses kimia yang dikenal sebagai abiogenesis.^[18]

Selama sebagian besar evolusi bintang, bintang menggabungkan inti hidrogen menjadi inti helium melalui fusi bintang, dan massa helium yang relatif lebih ringan memungkinkan bintang melepaskan energi tambahan. Proses ini berlanjut hingga bintang menggunakan seluruh bahan bakarnya yang tersedia, dengan laju konsumsi berkaitan dengan ukuran bintang. Pada tahap-tahap terakhirnya, bintang mulai menggabungkan inti helium untuk membentuk inti karbon. Bintang yang lebih besar selanjutnya dapat menggabungkan inti karbon untuk menghasilkan oksigen dan silikon, oksigen menjadi neon dan belerang, dan seterusnya hingga besi. Pada akhirnya, bintang mengembalikan sebagian besar kandungannya ke medium antarbintang, tempat material tersebut bergabung dengan awan yang pada akhirnya membentuk generasi baru bintang dan planet. Banyak material tersebut merupakan komponen dasar kehidupan di Bumi. Karena proses ini berlangsung di seluruh alam semesta, material-material tersebut tersebar luas di kosmos dan bukan sesuatu yang langka atau unik bagi Tata Surya.^[19]

Tata Surya adalah sistem keplanetan dan bagian dari galaksi Bima Sakti. Bima Sakti merupakan bagian dari Kelompok Lokal, sebuah kelompok galaksi yang pada gilirannya merupakan bagian dari Supergugus Laniakea. Alam semesta tersusun atas seluruh struktur serupa yang ada.^[20] Jarak yang sangat besar antara benda-benda langit menjadi kesulitan dalam mempelajari kehidupan ekstraterestrial. Sejauh ini, manusia baru menginjakkan kaki di Bulan dan mengirim wahana robotik ke planet-planet dan bulan-bulan lain di Tata Surya. Meskipun wahana dapat bertahan dalam kondisi yang mungkin mematikan bagi manusia, jarak menyebabkan keterlambatan waktu: New Horizons membutuhkan sembilan tahun setelah peluncuran untuk mencapai Pluto.^[21] Belum ada wahana yang pernah mencapai sistem planet ekstrasurya. Voyager 2 meninggalkan Tata Surya dengan kecepatan 50.000 kilometer per jam; jika wahana tersebut menuju sistem Alpha Centauri, sistem terdekat dengan Bumi pada jarak 4,4 tahun cahaya, wahana itu akan mencapainya dalam 100.000 tahun. Dengan teknologi saat ini, sistem-sistem semacam itu hanya dapat dipelajari melalui teleskop, yang memiliki keterbatasan.^[21] Diperkirakan bahwa materi gelap memiliki jumlah materi gabungan yang lebih besar daripada bintang dan awan gas, tetapi karena materi gelap tidak berperan dalam evolusi bintang dan planet, materi tersebut biasanya tidak diperhitungkan dalam astrobiologi.^[22]

Di dalam zona laik huni sirkumstelar, atau "zona Goldilocks", di sekitar sebuah bintang, air dapat memiliki suhu yang tepat untuk berada dalam bentuk cair di permukaan planet. Daerah ini tidak terlalu dekat dengan bintang, tempat air akan dipanaskan menjadi uap, dan tidak terlalu jauh, tempat air akan membeku menjadi es. Namun, kelayakhunian planet juga ditentukan oleh beberapa faktor tambahan. Berada di zona laik huni tidak cukup untuk menjamin bahwa suatu planet dapat dihuni, atau bahkan memiliki air cair. Venus berada di zona laik huni Tata Surya, tetapi tidak memiliki air cair karena kondisi atmosfernya. Sebaliknya, Europa, bulan bermassa planet yang berada di luar zona laik huni, kemungkinan memiliki air cair di bawah permukaan bekunya; panas akibat pelenturan pasang surut kemungkinan menyebabkan laut bawah permukaannya tetap cair. Planet Jovian atau raksasa gas tidak dianggap layak huni meskipun mengorbit cukup dekat dengan bintangnya sebagai Jupiter panas, karena tekanan atmosfer yang sangat besar.^[23] Jarak aktual zona laik huni berbeda-beda bergantung pada jenis bintang, dan bahkan aktivitas bintang tertentu memengaruhi kelayakhunian lokal. Jenis bintang juga menentukan berapa lama zona laik huni akan ada, karena keberadaan dan batasnya akan berubah seiring evolusi bintang.^[24]

Ledakan Dahsyat terjadi 13,8 miliar tahun lalu, Tata Surya terbentuk 4,6 miliar tahun lalu, dan hominid pertama muncul 6 juta tahun lalu. Kehidupan di planet lain mungkin telah dimulai, berevolusi, melahirkan kecerdasan ekstraterestrial, dan bahkan mengalami peristiwa kepunahan planet jutaan atau miliaran tahun lalu. Jika dilihat dari perspektif kosmik, singkatnya masa keberadaan spesies di Bumi dapat menunjukkan bahwa kehidupan ekstraterestrial juga mungkin sama singkatnya dalam skala tersebut.^[25]

Selama periode sekitar 7 juta tahun, dari sekitar 10 hingga 17 juta tahun setelah Ledakan Dahsyat, suhu latar belakang berada antara 373 dan 273 K (100 dan 0 °C; 212 dan 32 °F), memungkinkan keberadaan air cair jika ada planet pada saat itu. Avi Loeb (2014) berspekulasi bahwa kehidupan primitif pada prinsipnya mungkin telah muncul selama jendela waktu ini, yang ia sebut "Epok Laik Huni Alam Semesta Awal".^[26][27]

Kehidupan di Bumi tersebar luas di seluruh planet dan telah beradaptasi dengan hampir semua lingkungan yang tersedia; ekstremofil dan biosfer dalam berkembang bahkan di lingkungan yang paling tidak bersahabat. Oleh karena itu, disimpulkan bahwa kehidupan pada benda langit lain mungkin juga sama adaptifnya. Namun, asal-usul kehidupan tidak berkaitan dengan kemudahan adaptasinya dan mungkin memiliki persyaratan yang lebih ketat. Sebuah benda langit mungkin tidak memiliki kehidupan sama sekali, bahkan jika benda tersebut layak huni.^[28]

Kemungkinan keberadaan

Kehidupan di kosmos di luar Bumi belum pernah diamati, tetapi diperkirakan mungkin ada. Hipotesis mengenai kehidupan ekstraterestrial yang tersebar luas bergantung pada tiga gagasan utama. Pertama, ukuran alam semesta memungkinkan banyak planet memiliki kelayakhunian yang serupa dengan Bumi, dan usia alam semesta memberikan waktu yang cukup bagi proses panjang yang analog dengan sejarah Bumi untuk berlangsung di sana. Kedua, zat-zat yang membentuk kehidupan, seperti karbon dan air, tersebar luas di alam semesta. Ketiga, hukum fisika bersifat universal, yang berarti bahwa gaya-gaya yang memungkinkan atau menghalangi keberadaan kehidupan akan sama seperti di Bumi.^[29] Menurut argumen ini, yang dikemukakan oleh ilmuwan seperti Carl Sagan dan Stephen Hawking, kecil kemungkinannya kehidupan hanya ada di Bumi dan tidak ada di tempat lain.^[30][31] Argumen ini diwujudkan dalam prinsip Kopernikus, yang menyatakan bahwa Bumi tidak menempati posisi unik di alam semesta, dan prinsip mediokritas, yang menyatakan bahwa tidak ada sesuatu yang istimewa mengenai kehidupan di Bumi.^[32]

Penulis lain justru menganggap bahwa kehidupan di kosmos, atau setidaknya kehidupan multiseluler, mungkin sebenarnya langka. Hipotesis Bumi Langka menyatakan bahwa kehidupan di Bumi dimungkinkan karena serangkaian faktor yang mencakup lokasi di galaksi dan konfigurasi Tata Surya hingga karakteristik lokal planet, dan kecil kemungkinan planet lain memenuhi seluruh persyaratan tersebut secara bersamaan. Pendukung hipotesis ini menganggap bahwa hanya terdapat sangat sedikit bukti yang menunjukkan keberadaan kehidupan ekstraterestrial dan bahwa pada tahap ini, kehidupan ekstraterestrial hanyalah hasil yang diinginkan dan bukan penjelasan ilmiah yang masuk akal bagi data yang telah dikumpulkan.^[33][34] Beberapa sejarawan berpendapat bahwa tinjauan terhadap sejarah gagasan mengenai kehidupan ekstraterestrial mendukung pandangan ini.^[35]

Persamaan Drake

Pada 1961, astronom dan astrofisikawan Frank Drake merancang persamaan Drake sebagai cara untuk mendorong dialog ilmiah dalam suatu pertemuan mengenai pencarian kecerdasan ekstraterestrial (SETI).^[36][37] Persamaan Drake adalah argumen probabilistik yang digunakan untuk memperkirakan jumlah peradaban ekstraterestrial aktif dan komunikatif di galaksi Bima Sakti. Persamaan Drake adalah:^[38]: xix

N = R ∗ ⋅ f p ⋅ n e ⋅ f ℓ ⋅ f i ⋅ f c ⋅ L {\displaystyle N=R_{\ast }\cdot f_{p}\cdot n_{e}\cdot f_{\ell }\cdot f_{i}\cdot f_{c}\cdot L}

dengan:

N = jumlah peradaban di galaksi Bima Sakti yang berkomunikasi melalui ruang antaraplanet

dan

R_* = laju pembentukan bintang yang sesuai bagi kehidupan cerdas di galaksi kita

f_p = fraksi bintang tersebut yang memiliki planet

n_e = jumlah rata-rata planet yang berpotensi mendukung kehidupan

f_l = fraksi planet yang benar-benar mendukung kehidupan

f_i = fraksi planet dengan kehidupan yang berevolusi menjadi kehidupan cerdas (peradaban)

f_c = fraksi peradaban yang mengembangkan teknologi untuk memancarkan tanda-tanda keberadaan mereka yang dapat dideteksi ke luar angkasa

L = lamanya waktu peradaban tersebut memancarkan sinyal yang dapat dideteksi ke luar angkasa

Perkiraan yang diajukan Drake adalah sebagai berikut, tetapi angka di sisi kanan persamaan diakui bersifat spekulatif dan dapat diganti:

10,000 = 5 ⋅ 0.5 ⋅ 2 ⋅ 1 ⋅ 0.2 ⋅ 1 ⋅ 10,000 {\displaystyle 10{,}000=5\cdot 0.5\cdot 2\cdot 1\cdot 0.2\cdot 1\cdot 10{,}000} ^{[39][butuh sumber yang lebih baik]}

Persamaan Drake telah menimbulkan kontroversi karena, meskipun ditulis sebagai persamaan matematika, tidak ada satu pun nilainya yang diketahui pada saat itu. Meskipun beberapa nilai pada akhirnya mungkin dapat diukur, nilai lainnya didasarkan pada ilmu sosial dan pada hakikatnya tidak dapat diketahui.^[40] Hal ini membuat persamaan tersebut tidak dapat menghasilkan kesimpulan yang berarti.^[41]

Berdasarkan pengamatan dari Teleskop Antariksa Hubble, terdapat hampir 2 triliun galaksi di alam semesta teramati.^[42] Diperkirakan setidaknya sepuluh persen dari seluruh bintang yang mirip Matahari memiliki sistem planet.^[43] Dengan kata lain, terdapat 6,25×10¹⁸ bintang yang memiliki planet yang mengorbitnya di alam semesta teramati. Bahkan jika diasumsikan hanya satu dari setiap satu miliar bintang tersebut memiliki planet yang mendukung kehidupan, akan terdapat sekitar 6,25 miliar sistem planet yang mendukung kehidupan di alam semesta teramati. Sebuah penelitian tahun 2013 berdasarkan hasil dari wahana antariksa Kepler memperkirakan bahwa Bima Sakti memiliki setidaknya sebanyak planet seperti jumlah bintangnya, sehingga terdapat 100–400 miliar eksoplanet.^[44][45] Hipotesis nebula yang menjelaskan pembentukan Tata Surya dan sistem planet lainnya menunjukkan bahwa sistem tersebut dapat memiliki berbagai konfigurasi, dan tidak semuanya mungkin memiliki planet berbatu di dalam zona laik huni.^[46]

Kontradiksi yang tampak antara perkiraan tinggi mengenai kemungkinan keberadaan peradaban ekstraterestrial dan tidak adanya bukti mengenai peradaban tersebut dikenal sebagai Paradoks Fermi.^[47] Zhi-Wei Wang dan Samuel L. Braunstein mengusulkan bahwa alam semesta acak yang mampu mendukung kehidupan kemungkinan hanya sedikit mampu melakukannya, sehingga memberikan kemungkinan penjelasan terhadap Paradoks Fermi.^[48] Dennis Danielson dan Christopher Graney berpendapat bahwa Paradoks tersebut merupakan artefak sejarah, bukan ilmu pengetahuan. Mereka menunjukkan bahwa pada abad ke-17 dan ke-18, anggapan bahwa planet yang sesuai untuk kehidupan organik berlimpah telah mengakar tanpa adanya bukti ilmiah yang mendukungnya, atau bahkan bertentangan dengan bukti ilmiah yang tersedia saat itu. Anggapan tersebut bertahan hingga masa kini meskipun bukti mengenai keragaman planet dan bintang yang terkumpul sejak akhir abad ke-19 semakin banyak. Oleh karena itu, menurut mereka, apa yang disebut Paradoks Fermi sebenarnya hanyalah proses ilmu pengetahuan dalam mengatasi anggapan historis yang tidak pernah sepenuhnya mengakui pentingnya penemuan mengenai, misalnya, sifat planet atau asal-usul kehidupan.^[49][50]

Dasar biokimia

Jika kehidupan ekstraterestrial ada, bentuknya dapat berkisar dari mikroorganisme sederhana dan organisme multiseluler yang menyerupai hewan atau tumbuhan hingga kecerdasan alien kompleks yang menyerupai manusia. Ketika para ilmuwan membahas kehidupan ekstraterestrial, mereka mempertimbangkan semua jenis tersebut. Meskipun ada kemungkinan kehidupan ekstraterestrial memiliki konfigurasi lain, para ilmuwan menggunakan hierarki bentuk kehidupan dari Bumi demi kesederhanaan, karena hanya itulah bentuk kehidupan yang diketahui keberadaannya.^[51]

Persyaratan dasar pertama bagi kehidupan adalah lingkungan dengan termodinamika nonkesetimbangan, yang berarti kesetimbangan termodinamika harus terganggu oleh suatu sumber energi. Sumber energi tradisional di kosmos adalah bintang, seperti bagi kehidupan di Bumi yang bergantung pada energi Matahari. Namun, terdapat sumber energi alternatif lain, seperti gunung berapi, tektonika lempeng, dan ventilasi hidrotermal. Terdapat ekosistem di wilayah laut dalam di Bumi yang tidak menerima sinar Matahari dan memperoleh energi dari perokok hitam sebagai gantinya.^[52] Medan magnet dan radioaktivitas juga telah diusulkan sebagai sumber energi, meskipun keduanya kurang efisien.^[53]

Kehidupan di Bumi membutuhkan air dalam keadaan cair sebagai pelarut tempat berlangsungnya reaksi biokimia. Sangat kecil kemungkinan proses abiogenesis dapat dimulai dalam medium berbentuk gas atau padat: kecepatan atom yang terlalu cepat maupun terlalu lambat menyulitkan atom-atom tertentu untuk bertemu dan memulai reaksi kimia. Medium cair juga memungkinkan pengangkutan nutrisi dan zat yang diperlukan untuk metabolisme.^[54] Jumlah karbon dan unsur-unsur lain yang memadai, bersama air, mungkin memungkinkan terbentuknya organisme hidup pada planet kebumian dengan komposisi kimia dan kisaran suhu yang mirip dengan Bumi.^[55][56] Kehidupan berbasis amonia sebagai pengganti air telah diusulkan sebagai alternatif, meskipun pelarut ini tampaknya kurang cocok dibandingkan air. Mungkin juga terdapat bentuk kehidupan yang pelarutnya berupa hidrokarbon cair seperti metana, etana, atau propana.^[57]

Aspek lain yang belum diketahui mengenai kehidupan ekstraterestrial yang potensial adalah unsur kimia penyusunnya. Kehidupan di Bumi sebagian besar tersusun atas karbon, tetapi mungkin terdapat jenis biokimia lain. Pengganti karbon harus mampu membentuk molekul kompleks, menyimpan informasi yang diperlukan bagi evolusi, dan tersedia secara bebas di medium. Untuk membentuk DNA, RNA, atau analog dekatnya, unsur tersebut harus mampu mengikat atom-atomnya dengan banyak atom lain, membentuk molekul kompleks dan stabil. Unsur tersebut harus mampu membentuk setidaknya tiga ikatan kovalen: dua untuk membuat rantai panjang dan setidaknya satu lagi untuk menambahkan ikatan baru serta memungkinkan keragaman informasi. Hanya sembilan unsur yang memenuhi persyaratan ini: boron, nitrogen, fosfor, arsen, antimon (tiga ikatan), serta karbon, silikon, germanium, dan timah (empat ikatan). Dalam hal kelimpahan, karbon, nitrogen, dan silikon adalah yang paling melimpah di alam semesta. Pada kerak Bumi, unsur yang paling melimpah di antara unsur-unsur tersebut adalah silikon; di hidrosfer, karbon; dan di atmosfer, karbon dan nitrogen. Silikon memiliki kekurangan dibandingkan karbon; misalnya, molekul yang terbentuk dari atom silikon kurang stabil dan lebih rentan terhadap asam, oksigen, dan cahaya. Ekosistem kehidupan berbasis silikon akan membutuhkan suhu yang sangat rendah, tekanan atmosfer tinggi, atmosfer tanpa oksigen, dan pelarut selain air. Suhu rendah yang diperlukan juga akan menambah kesulitan untuk memulai abiogenesis yang menghasilkan kehidupan sejak awal.^[58] Norman Horowitz, kepala bagian biosains Jet Propulsion Laboratory untuk misi Mariner dan Viking dari 1965 hingga 1976, menganggap bahwa keserbagunaan atom karbon yang besar menjadikannya unsur yang paling mungkin menyediakan solusi, bahkan solusi yang eksotis, terhadap persoalan kelangsungan hidup di planet lain.^[59] Namun, ia juga menganggap kondisi yang ditemukan di Mars tidak sesuai dengan kehidupan berbasis karbon.

Bahkan jika kehidupan ekstraterestrial berbasis karbon dan menggunakan air sebagai pelarut, seperti kehidupan di Bumi, kehidupan tersebut masih dapat memiliki biokimia yang sangat berbeda. Kehidupan umumnya dianggap sebagai produk seleksi alam. Telah diusulkan bahwa untuk menjalani seleksi alam, suatu entitas hidup harus memiliki kemampuan untuk mereplikasi dirinya sendiri, menghindari kerusakan dan pembusukan, serta memperoleh dan memproses sumber daya untuk mendukung dua kemampuan pertama tersebut.^[60] Kehidupan di Bumi mungkin bermula dari dunia RNA dan kemudian berevolusi menjadi bentuknya saat ini, ketika sebagian fungsi RNA dialihkan kepada DNA dan protein. Kehidupan ekstraterestrial mungkin menggunakan RNA, atau mungkin telah berevolusi menjadi konfigurasi lain. Belum diketahui apakah biokimia kita merupakan yang paling efisien yang dapat dihasilkan, atau unsur apa yang akan mengikuti pola serupa.^[61] Namun, kemungkinan besar bahwa meskipun sel memiliki komposisi berbeda dari sel di Bumi, sel tersebut tetap memiliki membran sel. Kehidupan di Bumi berkembang dari prokariota menjadi eukariota dan dari organisme uniseluler menjadi organisme multiseluler melalui evolusi. Sejauh ini belum ada proses alternatif untuk mencapai hasil tersebut yang berhasil dirumuskan, bahkan secara hipotetis. Evolusi mengharuskan kehidupan terbagi menjadi organisme individual, dan belum ada organisasi alternatif yang memuaskan yang diusulkan. Pada tingkat dasar, membran menentukan batas sel antara dirinya dan lingkungannya, sekaligus tetap terbuka sebagian terhadap lingkungan untuk pertukaran energi dan sumber daya.^[62]

Evolusi dari sel sederhana menjadi eukariota, dan dari eukariota menjadi bentuk kehidupan multiseluler, tidaklah terjamin. Ledakan Kambrium terjadi miliaran tahun setelah asal-usul kehidupan, dan penyebabnya belum sepenuhnya diketahui. Di sisi lain, peralihan menuju multiselularitas terjadi beberapa kali, yang menunjukkan bahwa hal tersebut mungkin merupakan kasus evolusi konvergen, sehingga kemungkinan juga terjadi di planet lain. Ahli paleontologi Simon Conway Morris menganggap bahwa evolusi konvergen akan menghasilkan kerajaan yang mirip dengan tumbuhan dan hewan kita, dan bahwa banyak ciri kemungkinan juga berkembang pada hewan alien, seperti simetri bilateral, anggota gerak, sistem pencernaan, dan kepala dengan organ sensorik.^[63] Para ilmuwan dari Universitas Oxford menganalisis hal tersebut dari perspektif teori evolusi dan menulis dalam sebuah penelitian di International Journal of Astrobiology bahwa alien mungkin mirip dengan manusia.^[64] Konteks planet juga akan berpengaruh; planet dengan gravitasi lebih tinggi akan memiliki hewan yang lebih kecil, dan jenis bintang lain dapat menghasilkan organisme fotosintetik nonhijau. Jumlah energi yang tersedia juga akan memengaruhi keanekaragaman hayati, karena ekosistem yang ditopang oleh perokok hitam atau ventilasi hidrotermal akan memiliki lebih sedikit energi dibandingkan ekosistem yang ditopang oleh cahaya dan panas bintang, sehingga bentuk kehidupannya tidak akan tumbuh melampaui tingkat kompleksitas tertentu.^[63] Terdapat pula penelitian mengenai kemampuan kehidupan untuk mengembangkan kecerdasan. Telah diusulkan bahwa kemampuan ini muncul seiring dengan jumlah relung potensial yang dimiliki sebuah planet, dan bahwa kompleksitas kehidupan itu sendiri tercermin dalam kepadatan informasi lingkungan planet, yang pada gilirannya dapat dihitung dari relung-relungnya.^[65]

Kondisi lingkungan ekstrem di Bumi yang mendukung kehidupan

Sudah menjadi pengetahuan umum bahwa kondisi di planet lain dalam Tata Surya, selain banyak galaksi di luar galaksi Bima Sakti, sangat keras dan tampaknya terlalu ekstrem untuk mendukung kehidupan apa pun.^[66] Kondisi lingkungan di planet-planet tersebut dapat mencakup radiasi UV intens yang disertai suhu ekstrem, kekurangan air,^[67] dan berbagai kondisi lain yang tampaknya tidak mendukung penciptaan atau keberlangsungan kehidupan ekstraterestrial. Namun, terdapat banyak bukti historis bahwa beberapa bentuk kehidupan paling awal dan paling sederhana di Bumi berasal dari lingkungan ekstrem^[68] yang tampaknya tidak mungkin mendukung kehidupan setidaknya pada suatu tahap dalam sejarah Bumi. Bukti fosil serta berbagai teori historis yang didukung oleh penelitian selama bertahun-tahun menunjukkan bahwa lingkungan seperti ventilasi hidrotermal atau mata air panas asam merupakan beberapa tempat pertama yang mungkin menjadi asal kehidupan di Bumi.^[69] Lingkungan tersebut dapat dianggap ekstrem jika dibandingkan dengan ekosistem khas yang kini dihuni sebagian besar kehidupan di Bumi, karena ventilasi hidrotermal memiliki suhu sangat tinggi akibat magma yang keluar dari mantel Bumi dan bertemu dengan air laut yang jauh lebih dingin. Bahkan saat ini, terdapat populasi bakteri yang beragam di sekitar ventilasi hidrotermal tersebut^[70], yang dapat menunjukkan bahwa suatu bentuk kehidupan dapat bertahan bahkan di lingkungan yang paling keras seperti yang terdapat di planet lain dalam Tata Surya.

Aspek lingkungan ekstrem tersebut yang menjadikannya ideal bagi asal-usul kehidupan di Bumi, sekaligus memungkinkan penciptaan kehidupan di planet lain, adalah reaksi kimia yang terbentuk secara spontan. Misalnya, ventilasi hidrotermal yang ditemukan di dasar laut diketahui mendukung banyak proses kemosintetik^[7] yang memungkinkan organisme memanfaatkan energi melalui senyawa kimia tereduksi yang memfiksasi karbon.^[70] Sebagai hasilnya, reaksi-reaksi tersebut memungkinkan organisme hidup di lingkungan yang relatif rendah oksigen sambil mempertahankan energi yang cukup untuk mendukung dirinya. Lingkungan Bumi awal bersifat reduktif^[71] dan karena itu senyawa pengikat karbon tersebut diperlukan untuk kelangsungan hidup dan kemungkinan asal-usul kehidupan di Bumi. Dengan sedikitnya informasi yang ditemukan para ilmuwan mengenai atmosfer planet lain di galaksi Bima Sakti dan di luarnya, atmosfer tersebut kemungkinan besar bersifat reduktif atau memiliki kadar oksigen yang sangat rendah,^[72] terutama jika dibandingkan dengan atmosfer Bumi. Jika unsur-unsur dan ion yang diperlukan tersedia di planet-planet tersebut, senyawa kimia tereduksi yang sama dan mengikat karbon yang terjadi di sekitar ventilasi hidrotermal juga dapat terjadi di permukaan planet-planet tersebut dan mungkin menghasilkan asal-usul kehidupan ekstraterestrial.

Kelayakhunian planet di Tata Surya

Tata Surya memiliki berbagai macam planet, planet katai, dan bulan, dan masing-masing dipelajari berdasarkan potensinya untuk mendukung kehidupan. Masing-masing memiliki kondisi spesifik yang dapat mendukung atau menghambat kehidupan. Sejauh ini, satu-satunya bentuk kehidupan yang ditemukan adalah yang berasal dari Bumi. Tidak ada kecerdasan ekstraterestrial selain manusia yang ada atau pernah ada di dalam Tata Surya.^[73] Astrobiolog Mary Voytek menunjukkan bahwa kecil kemungkinan ditemukan ekosistem besar, karena ekosistem tersebut semestinya sudah terdeteksi hingga sekarang.^[23]

Bagian dalam Tata Surya kemungkinan tidak memiliki kehidupan. Namun, Venus tetap menarik bagi astrobiolog karena merupakan planet kebumian yang kemungkinan mirip dengan Bumi pada tahap awalnya tetapi berkembang dengan cara berbeda. Terdapat efek rumah kaca, permukaannya merupakan yang terpanas di Tata Surya, tertutup awan asam sulfat, seluruh air cair di permukaan telah hilang, dan planet ini memiliki atmosfer karbon dioksida yang tebal dengan tekanan sangat besar.^[74] Membandingkan keduanya membantu memahami perbedaan tepat yang menghasilkan kondisi yang menguntungkan atau merugikan bagi kehidupan. Meskipun kondisi di Venus tidak mendukung kehidupan, terdapat dugaan bahwa bentuk kehidupan mikroba mungkin masih bertahan di awan pada ketinggian tinggi.^[23]

Mars adalah gurun yang dingin dan hampir tidak memiliki atmosfer, sehingga tidak ramah bagi kehidupan. Namun, penelitian terbaru menunjukkan bahwa air di Mars dahulu cukup melimpah, membentuk sungai, danau, dan mungkin bahkan lautan. Mars mungkin layak huni pada masa itu, dan kehidupan di Mars mungkin pernah ada. Namun, ketika inti planet berhenti menghasilkan medan magnet, angin Matahari mengikis atmosfer dan planet tersebut menjadi rentan terhadap radiasi Matahari. Bentuk kehidupan purba mungkin masih meninggalkan sisa-sisa fosil, dan mikroba mungkin masih bertahan jauh di bawah permukaan.^[23]

Sebagaimana disebutkan, raksasa gas dan raksasa es kemungkinan kecil mengandung kehidupan. Benda-benda Tata Surya yang paling jauh, yang terdapat di Sabuk Kuiper dan lebih jauh lagi, berada dalam kondisi beku permanen, tetapi kemungkinan keberadaan kehidupan di sana tidak dapat sepenuhnya dikesampingkan.^[23]

Meskipun planet-planet raksasa itu sendiri sangat kecil kemungkinannya memiliki kehidupan, terdapat harapan besar untuk menemukannya pada bulan-bulan yang mengorbit planet-planet tersebut. Europa, dalam sistem Jovian, memiliki lautan bawah permukaan di bawah lapisan es yang tebal. Ganimede dan Kalisto juga memiliki lautan bawah permukaan, tetapi kehidupan lebih kecil kemungkinannya di sana karena air terjepit di antara lapisan es padat. Europa memiliki kemungkinan kontak antara laut dan permukaan berbatu, yang membantu terjadinya reaksi kimia. Namun, mungkin sulit mengebor sedalam itu untuk mempelajari lautan tersebut. Enceladus, bulan kecil Saturnus yang memiliki lautan bawah permukaan lainnya, mungkin tidak perlu dibor, karena menyemburkan air ke luar angkasa dalam semburan. Wahana antariksa Cassini terbang melalui salah satu semburan tersebut, tetapi tidak dapat melakukan penelitian lengkap karena NASA tidak memperkirakan fenomena ini dan tidak melengkapi wahana dengan peralatan untuk mempelajari air laut. Meskipun demikian, Cassini mendeteksi molekul organik kompleks, garam, bukti aktivitas hidrotermal, hidrogen, dan metana.^[23]

Titan adalah satu-satunya benda langit di Tata Surya selain Bumi yang memiliki badan cair di permukaannya. Titan memiliki sungai, danau, dan hujan hidrokarbon, metana, serta etana, dan bahkan siklus yang mirip dengan siklus air Bumi. Konteks khusus ini mendorong spekulasi mengenai bentuk kehidupan dengan biokimia yang berbeda, tetapi suhu yang rendah akan membuat reaksi kimia semacam itu berlangsung sangat lambat. Air berbentuk batuan padat di permukaan, tetapi Titan memiliki lautan air bawah permukaan seperti beberapa bulan lainnya. Lautan tersebut berada pada kedalaman yang sangat besar sehingga akan sangat sulit diakses untuk penelitian.^[23]

Pencarian ilmiah

Ilmu yang mencari dan mempelajari kehidupan di alam semesta, baik di Bumi maupun di tempat lain, disebut astrobiologi. Dengan mempelajari kehidupan di Bumi, satu-satunya bentuk kehidupan yang diketahui, astrobiologi berupaya mempelajari bagaimana kehidupan bermula dan berevolusi serta persyaratan yang dibutuhkan agar kehidupan dapat terus bertahan. Hal ini membantu menentukan apa yang harus dicari ketika mencari kehidupan di benda-benda langit lainnya. Ini merupakan bidang kajian yang kompleks dan menggunakan perspektif gabungan dari beberapa disiplin ilmu, seperti astronomi, biologi, kimia, geologi, oseanografi planet, dan ilmu atmosfer.^[75]

Pencarian ilmiah terhadap kehidupan ekstraterestrial dilakukan baik secara langsung maupun tidak langsung. Sampai dengan 1 September 2021, terdapat 4.834 planet terkonfirmasi di dalam 3.572 sistem keplanetan, 795 di antaranya memiliki lebih dari satu planet.^[76] Planet dan bulan lainnya di Tata Surya berpotensi menjadi tempat berlangsungnya kehidupan primitif seperti mikroorganisme. Per 8 Februari 2021, dilaporkan status terbaru penelitian yang mempertimbangkan kemungkinan pendeteksian bentuk kehidupan di Venus (melalui fosfina) dan Mars (melalui metana).^[77]

Pencarian kehidupan dasar

Para ilmuwan mencari biosignatur di dalam Tata Surya dengan mempelajari permukaan planet dan memeriksa meteorit. Beberapa pihak mengklaim telah mengidentifikasi bukti bahwa kehidupan mikroba pernah ada di Mars.^{[80][81][82][83]} Pada 1996, sebuah laporan kontroversial menyatakan bahwa struktur yang menyerupai nanobakteri ditemukan di dalam meteorit ALH84001, yang terbentuk dari batuan yang terlontar dari Mars.^[80][81] Meskipun semua sifat tidak biasa dari meteorit tersebut pada akhirnya dijelaskan sebagai hasil proses anorganik, kontroversi mengenai penemuannya menjadi salah satu dasar bagi perkembangan astrobiologi.^[80]

Sebuah eksperimen pada dua wahana pendarat Mars Viking melaporkan emisi gas dari sampel tanah Mars yang dipanaskan, yang menurut beberapa ilmuwan konsisten dengan keberadaan mikroorganisme hidup.^[84] Kurangnya bukti pendukung dari eksperimen lain terhadap sampel yang sama menunjukkan bahwa reaksi nonbiologis merupakan hipotesis yang lebih mungkin.^{[84][85][86][87]}

Pada Februari 2005, ilmuwan NASA melaporkan bahwa mereka mungkin telah menemukan beberapa bukti kehidupan ekstraterestrial di Mars.^[88] Dua ilmuwan tersebut, Carol Stoker dan Larry Lemke dari Ames Research Center NASA, mendasarkan klaim mereka pada jejak metana yang ditemukan di atmosfer Mars yang menyerupai produksi metana oleh beberapa bentuk kehidupan primitif di Bumi, serta penelitian mereka sendiri mengenai kehidupan primitif di dekat sungai Rio Tinto di Spanyol. Para pejabat NASA kemudian segera menjauhkan NASA dari klaim para ilmuwan tersebut, dan Stoker sendiri menarik kembali pernyataan awalnya.^[89]

Pada November 2011, NASA meluncurkan Mars Science Laboratory yang kemudian menempatkan wahana penjelajah Curiosity di Mars. Wahana tersebut dirancang untuk menilai kelayakhunian Mars pada masa lalu dan masa kini menggunakan berbagai instrumen ilmiah. Wahana tersebut mendarat di Mars, di Kawah Gale, pada Agustus 2012.^[90][91]

Sekelompok ilmuwan di Cornell University memulai katalog mikroorganisme, dengan mencatat bagaimana masing-masing mikroorganisme bereaksi terhadap cahaya Matahari. Tujuannya adalah membantu pencarian organisme serupa di eksoplanet, karena cahaya bintang yang dipantulkan oleh planet yang kaya akan organisme semacam itu akan memiliki spektrum tertentu, berbeda dari spektrum cahaya bintang yang dipantulkan oleh planet tanpa kehidupan. Jika Bumi dipelajari dari jarak jauh dengan sistem ini, Bumi akan tampak memiliki rona hijau, sebagai akibat melimpahnya tumbuhan yang melakukan fotosintesis.^[92]

Pada Agustus 2011, NASA mempelajari meteorit yang ditemukan di Antarktika dan menemukan adenina, guanina, hipoksantina, dan xantina. Adenina dan guanina merupakan komponen DNA, sedangkan senyawa lainnya digunakan dalam proses biologis lain. Penelitian tersebut menyingkirkan kemungkinan kontaminasi meteorit di Bumi, karena komponen-komponen tersebut tidak akan tersedia secara bebas seperti yang ditemukan dalam sampel. Penemuan ini menunjukkan bahwa beberapa molekul organik yang berfungsi sebagai bahan penyusun kehidupan mungkin terbentuk di dalam asteroid dan komet.^[93][94] Pada Oktober 2011, para ilmuwan melaporkan bahwa debu kosmik mengandung senyawa organik kompleks ("padatan organik amorf dengan struktur aromatik-alifatik campuran") yang dapat terbentuk secara alami dan dengan cepat oleh bintang.^[95][96][97] Masih belum jelas apakah senyawa-senyawa tersebut berperan dalam terciptanya kehidupan di Bumi, tetapi Sun Kwok dari University of Hong Kong berpendapat demikian. "Jika demikian, kehidupan di Bumi mungkin lebih mudah bermula karena senyawa organik ini dapat berfungsi sebagai bahan dasar kehidupan."^[95]

Pada Agustus 2012, dalam penemuan pertama di dunia, para astronom di Universitas Kopenhagen melaporkan pendeteksian molekul gula tertentu, glikolaldehida, dalam sistem bintang yang jauh. Molekul tersebut ditemukan di sekitar sistem biner protobintang IRAS 16293-2422, yang berjarak 400 tahun cahaya dari Bumi.^[98] Glikolaldehida diperlukan untuk membentuk asam ribonukleat, atau RNA, yang memiliki fungsi serupa dengan DNA. Temuan ini menunjukkan bahwa molekul organik kompleks dapat terbentuk dalam sistem bintang sebelum pembentukan planet, dan pada akhirnya tiba di planet-planet muda pada tahap awal pembentukannya.^[99]

Pada Desember 2023, para astronom melaporkan penemuan pertama hidrogen sianida di dalam semburan Enceladus, bulan planet Saturnus. Senyawa ini merupakan bahan kimia yang mungkin penting bagi kehidupan^[100] sebagaimana yang kita ketahui, bersama dengan molekul organik lainnya, yang beberapa di antaranya masih belum dapat diidentifikasi dan dipahami dengan lebih baik. Menurut para peneliti, "senyawa-senyawa [yang baru ditemukan] ini berpotensi mendukung komunitas mikroba yang masih ada atau mendorong sintesis organik kompleks yang mengarah pada asal mula kehidupan."^[101][102]

Pencarian kecerdasan ekstraterestrial

Meskipun sebagian besar pencarian berfokus pada biologi kehidupan ekstraterestrial, kecerdasan ekstraterestrial yang cukup maju untuk mengembangkan suatu peradaban juga mungkin dapat dideteksi melalui cara lain. Teknologi dapat menghasilkan teknosignatur, yaitu dampak pada planet asal yang mungkin tidak disebabkan oleh proses alami. Ada tiga jenis utama teknosignatur yang dipertimbangkan: komunikasi antarbintang, dampak terhadap atmosfer, dan struktur berskala planet seperti bola Dyson.^[103]

Organisasi seperti SETI Institute mencari bentuk komunikasi potensial di alam semesta. Mereka memulainya dengan gelombang radio, dan kini juga mencari pulsa laser. Tantangan dalam pencarian ini adalah bahwa terdapat pula sumber alami sinyal semacam itu, seperti semburan sinar gamma dan supernova, dan perbedaan antara sinyal alami dan buatan akan terletak pada pola spesifiknya. Para astronom bermaksud menggunakan kecerdasan buatan untuk hal ini, karena teknologi tersebut mampu mengelola data dalam jumlah besar dan tidak memiliki bias maupun prasangka sebelumnya.^[103] Selain itu, bahkan jika terdapat peradaban ekstraterestrial yang maju, tidak ada jaminan bahwa mereka memancarkan komunikasi radio ke arah Bumi. Lamanya waktu yang diperlukan sinyal untuk melintasi ruang angkasa berarti bahwa jawaban potensial mungkin baru tiba beberapa dekade atau abad setelah pesan awal dikirim.^[104]

Atmosfer Bumi kaya akan nitrogen dioksida sebagai akibat dari polusi udara, yang dapat dideteksi. Kelimpahan karbon alami, yang juga relatif reaktif, membuatnya mungkin menjadi komponen dasar dalam perkembangan peradaban teknologi ekstraterestrial potensial, sebagaimana di Bumi. Bahan bakar fosil juga mungkin terbentuk dan digunakan di dunia-dunia semacam itu. Kelimpahan klorofluorokarbon di atmosfer juga dapat menjadi teknosignatur yang jelas, mengingat perannya dalam penipisan ozon. Polusi cahaya juga dapat menjadi teknosignatur, karena banyaknya cahaya di sisi malam sebuah planet berbatu dapat menjadi tanda perkembangan teknologi yang maju. Namun, teleskop modern belum cukup kuat untuk mempelajari eksoplanet dengan tingkat perincian yang diperlukan untuk mendeteksinya.^[103]

Skala Kardashev mengusulkan bahwa suatu peradaban pada akhirnya mungkin mulai mengonsumsi energi secara langsung dari bintang induknya. Hal ini akan membutuhkan struktur raksasa yang dibangun di dekat bintang tersebut, yang disebut bola Dyson. Struktur spekulatif tersebut akan menghasilkan kelebihan radiasi inframerah yang mungkin dapat diamati oleh teleskop. Radiasi inframerah merupakan ciri khas bintang-bintang muda yang dikelilingi cakram protoplanet berdebu yang pada akhirnya akan membentuk planet. Bintang yang lebih tua seperti Matahari tidak memiliki alasan alami untuk menghasilkan kelebihan radiasi inframerah.^[103] Keberadaan unsur-unsur berat dalam spektrum cahaya sebuah bintang juga merupakan biosignatur potensial; unsur-unsur tersebut secara teoretis dapat ditemukan jika bintang digunakan sebagai insinerator atau tempat penyimpanan limbah nuklir.^[105]

Planet ekstrasurya

Beberapa astronom mencari planet ekstrasurya yang mungkin mendukung kehidupan, dengan mempersempit pencarian pada planet terestrial yang berada di dalam zona laik huni bintangnya.^[106][107] Sejak 1992, lebih dari empat ribu eksoplanet telah ditemukan (4.834 planet dalam 3.572 sistem keplanetan, termasuk 795 sistem keplanetan majemuk, per 1 September 2021).^[108]

Planet ekstrasurya yang telah ditemukan sejauh ini memiliki ukuran mulai dari planet terestrial yang serupa dengan ukuran Bumi hingga raksasa gas yang lebih besar daripada Jupiter.^[108] Jumlah eksoplanet yang diamati diperkirakan akan meningkat pesat pada tahun-tahun mendatang.^{[109][butuh sumber yang lebih baik]} Teleskop luar angkasa Kepler juga telah mendeteksi beberapa ribu^[110][111] planet kandidat,^[112][113] yang sekitar 11%-nya mungkin merupakan positif palsu.^[114]

Rata-rata terdapat setidaknya satu planet untuk setiap bintang.^[115] Sekitar 1 dari 5 bintang mirip Matahari^[a] memiliki planet "seukuran Bumi"^[b] di zona laik huni,^[c] dengan planet terdekat yang diperkirakan berada dalam jarak 12 tahun cahaya dari Bumi.^[116][117] Dengan mengasumsikan terdapat 200 miliar bintang di Bima Sakti,^[d] jumlahnya adalah 11 miliar planet seukuran Bumi yang berpotensi laik huni di Bima Sakti, dan meningkat menjadi 40 miliar jika katai merah turut dihitung.^[118] Planet pengembara di Bima Sakti kemungkinan berjumlah triliunan.^[119]

Eksoplanet terdekat yang diketahui adalah Proxima Centauri b, yang terletak 42 tahun cahaya (13 pc) dari Bumi di rasi bintang Centaurus bagian selatan.^[120]

HinggaMarch 2014^[update], eksoplanet dengan massa paling kecil yang diketahui adalah PSR B1257+12 A, yang massanya sekitar dua kali massa Bulan. Planet dengan massa terbesar yang tercantum dalam NASA Exoplanet Archive adalah DENIS-P J082303.1−491201 b,^[121][122] yang massanya sekitar 29 kali massa Jupiter, meskipun menurut sebagian besar definisi planet, objek tersebut terlalu masif untuk disebut planet dan mungkin merupakan katai cokelat. Hampir semua planet yang sejauh ini terdeteksi berada di dalam Bima Sakti, tetapi terdapat pula beberapa kemungkinan pendeteksian planet ekstragalaksi. Kajian mengenai kelayakhunian planet juga mempertimbangkan berbagai faktor lain dalam menentukan kesesuaian sebuah planet untuk mendukung kehidupan.^[12]

Salah satu tanda bahwa sebuah planet kemungkinan telah mengandung kehidupan adalah keberadaan atmosfer dengan jumlah oksigen yang signifikan, karena gas tersebut sangat reaktif dan umumnya tidak akan bertahan lama tanpa pengisian kembali secara terus-menerus. Pengisian kembali ini terjadi di Bumi melalui organisme fotosintetik. Salah satu cara menganalisis atmosfer eksoplanet adalah melalui spektrografi ketika planet tersebut melintas di depan bintangnya, meskipun metode ini mungkin hanya dapat dilakukan pada bintang redup seperti katai putih.^[123]

Sejarah dan dampak budaya

Pluralisme kosmis

Konsep modern tentang kehidupan ekstraterestrial didasarkan pada asumsi-asumsi yang belum lazim pada masa-masa awal sejarah astronomi. Penjelasan pertama mengenai benda-benda langit yang terlihat di langit malam didasarkan pada mitologi. Para cendekiawan dari Yunani Kuno merupakan yang pertama mempertimbangkan bahwa alam semesta pada dasarnya dapat dipahami dan menolak penjelasan yang didasarkan pada kekuatan supernatural yang tidak dapat dipahami, seperti mitos bahwa Matahari ditarik melintasi langit dengan kereta Apollo. Mereka belum mengembangkan metode ilmiah, dan mendasarkan gagasan mereka pada pemikiran serta spekulasi murni, tetapi mereka mengembangkan gagasan-gagasan pendahulunya, seperti bahwa penjelasan harus ditolak jika bertentangan dengan fakta yang dapat diamati. Perdebatan para cendekiawan Yunani tersebut membentuk beberapa pilar yang pada akhirnya mengarah pada gagasan tentang kehidupan ekstraterestrial, seperti bahwa Bumi berbentuk bulat dan bukan datar. Kosmos pada awalnya disusun dalam model geosentris yang menganggap bahwa Matahari dan semua benda langit lainnya mengelilingi Bumi. Namun, mereka tidak menganggap benda-benda tersebut sebagai dunia. Dalam pemahaman Yunani, dunia terdiri atas Bumi dan benda-benda langit yang memiliki gerakan yang dapat diamati. Anaximander berpendapat bahwa kosmos tersusun dari apeiron, suatu substansi yang menciptakan dunia, dan bahwa dunia pada akhirnya akan kembali ke kosmos.

Pada akhirnya muncul dua kelompok, yaitu atomis yang berpandangan bahwa materi di Bumi maupun di kosmos sama-sama tersusun dari atom-atom kecil dari unsur-unsur klasik (tanah, air, api, dan udara), serta Aristotelian yang berpendapat bahwa unsur-unsur tersebut hanya terdapat di Bumi dan bahwa kosmos tersusun dari unsur kelima, yaitu eter. Atomis Epicurus berpendapat bahwa proses yang menciptakan dunia, hewan, dan tumbuhannya seharusnya juga telah menciptakan dunia-dunia lain di tempat lain, beserta hewan dan tumbuhannya sendiri. Sebaliknya, Aristoteles berpendapat bahwa seluruh unsur tanah secara alami jatuh menuju pusat alam semesta, sehingga mustahil bagi planet-planet lain untuk ada di tempat lain. Berdasarkan penalaran tersebut, Bumi bukan hanya berada di pusat, tetapi juga merupakan satu-satunya planet di alam semesta.^[124]

Pluralisme kosmis, kemajemukan dunia, atau sekadar pluralisme, menggambarkan keyakinan filosofis mengenai keberadaan banyak "dunia" selain Bumi yang mungkin menjadi tempat kehidupan ekstraterestrial. Pernyataan paling awal yang tercatat mengenai kehidupan manusia ekstraterestrial ditemukan dalam kitab-kitab kuno Jainisme. Terdapat banyak "dunia" yang disebutkan dalam kitab-kitab Jain yang mendukung kehidupan manusia. Dunia-dunia tersebut antara lain Bharat Kshetra, Mahavideh Kshetra, Airavat Kshetra, dan Hari Kshetra.^{[125][126][127]} Penulis Muslim abad pertengahan seperti Fakhr al-Din al-Razi dan Muhammad al-Baqir mendukung pluralisme kosmis berdasarkan Qur'an.^[128] Puisi The House of Fame karya Chaucer membahas eksperimen pemikiran abad pertengahan yang mendalilkan kemajemukan dunia.^[129] Namun, gagasan-gagasan mengenai dunia-dunia lain tersebut berbeda dari pengetahuan saat ini tentang struktur alam semesta dan tidak mendalilkan keberadaan sistem keplanetan selain Tata Surya. Ketika para penulis tersebut berbicara tentang dunia-dunia lain, yang mereka maksud adalah tempat-tempat yang terletak di pusat sistem mereka sendiri, dengan kubah bintang dan kosmos mereka sendiri yang mengelilinginya.^[130]

Gagasan Yunani dan perselisihan antara atomis dan Aristotelian bertahan setelah runtuhnya kekaisaran Yunani. Perpustakaan Besar Aleksandria menghimpun informasi mengenai hal tersebut, yang sebagian diterjemahkan oleh para cendekiawan Islam dan dengan demikian bertahan setelah berakhirnya perpustakaan tersebut. Baghdad menggabungkan pengetahuan bangsa Yunani, India, Tiongkok, dan para cendekiawannya sendiri, dan pengetahuan tersebut berkembang melalui Kekaisaran Bizantium. Dari sana, pengetahuan tersebut akhirnya kembali ke Eropa pada masa Abad Pertengahan. Namun, karena doktrin atomis Yunani menyatakan bahwa dunia diciptakan oleh gerakan acak atom-atom tanpa memerlukan dewa pencipta, doktrin tersebut kemudian dikaitkan dengan ateisme, dan perselisihan tersebut berkelindan dengan persoalan keagamaan.^[131] Meskipun demikian, Gereja tidak menanggapi topik-topik tersebut secara seragam, dan terdapat pandangan yang lebih ketat maupun lebih permisif di dalam Gereja itu sendiri.^[132]

Penyebutan pertama yang diketahui mengenai istilah "panspermia" terdapat dalam tulisan filsuf Yunani abad ke-5 SM Anaxagoras. Ia mengemukakan gagasan bahwa kehidupan ada di mana-mana.^[133]

Masa modern awal

Nicolaus Copernicus memulai Revolusi Copernicus dengan mengemukakan bahwa planet-planet mengelilingi Matahari, bukan Bumi. Berdasarkan pandangan heliosentris ini, gagasan tentang kehidupan ekstraterestrial menjadi mungkin: jika Bumi hanyalah sebuah planet yang mengorbit sebuah bintang, mungkin terdapat planet-planet yang mirip Bumi di tempat lain. Kajian astronomi terhadap benda-benda jauh juga membuktikan bahwa hukum-hukum fisika berlaku sama di tempat lain di alam semesta seperti di Bumi, tanpa sesuatu pun yang menjadikan planet kita benar-benar istimewa.^[134]

Pendukung gagasan kehidupan ekstraterestrial pada masa modern awal yang paling terkenal adalah filsuf Italia Giordano Bruno, yang pada abad ke-16 berpendapat bahwa alam semesta bersifat tak terbatas dan setiap bintang dikelilingi oleh sistem keplanetannya sendiri. Bruno menulis bahwa dunia-dunia lain "tidak kurang memiliki kebajikan maupun sifat yang berbeda dari bumi kita" dan, seperti Bumi, "mengandung hewan dan penghuni".^[135]

Model heliosentris semakin diperkuat oleh pengajuan teori gravitasi oleh Sir Isaac Newton. Teori ini menyediakan matematika yang menjelaskan gerak semua benda di alam semesta, termasuk orbit planet. Pada titik ini, model geosentris telah sepenuhnya ditinggalkan. Pada masa ini, penggunaan metode ilmiah telah menjadi standar, dan penemuan-penemuan baru diharapkan memberikan bukti serta penjelasan matematis yang ketat. Ilmu pengetahuan juga semakin menaruh perhatian pada mekanika fenomena alam, berusaha menjelaskan bukan hanya bagaimana alam bekerja, tetapi juga alasan mengapa alam bekerja dengan cara tersebut.^[136]

Sebelum masa ini, hanya ada sedikit pembahasan nyata mengenai kehidupan ekstraterestrial, karena gagasan Aristotelian masih berpengaruh sementara geosentrisme masih diterima. Ketika akhirnya terbukti keliru, hal tersebut bukan hanya berarti bahwa Bumi bukan pusat alam semesta, tetapi juga bahwa cahaya-cahaya yang terlihat di langit bukan sekadar cahaya, melainkan benda-benda fisik. Gagasan bahwa kehidupan mungkin juga ada di benda-benda tersebut segera menjadi topik perdebatan yang terus berlangsung, meskipun belum ada cara praktis untuk menyelidikinya.^[137]

Kemungkinan adanya makhluk ekstraterestrial tetap menjadi spekulasi yang tersebar luas ketika penemuan ilmiah berkembang pesat. William Herschel, penemu Uranus, merupakan salah satu dari banyak astronom abad ke-18–19 yang percaya bahwa Tata Surya dihuni oleh kehidupan asing. Cendekiawan lain pada masa itu yang mendukung "pluralisme kosmis" antara lain Immanuel Kant dan Benjamin Franklin. Pada puncak Zaman Pencerahan, bahkan Matahari dan Bulan dianggap sebagai kandidat tempat tinggal makhluk ekstraterestrial.^[138][139]

Abad ke-19

Spekulasi mengenai kehidupan di Mars meningkat pada akhir abad ke-19, setelah pengamatan teleskopik terhadap kanal-kanal Mars yang tampak—yang kemudian diketahui sebagai ilusi optik.^[140] Meskipun demikian, pada tahun 1895 astronom Amerika Percival Lowell menerbitkan bukunya Mars, yang kemudian diikuti Mars and its Canals pada tahun 1906, dengan mengemukakan bahwa kanal-kanal tersebut merupakan hasil karya peradaban yang telah lama punah.^[141]

Analisis spektroskopi atmosfer Mars dimulai secara serius pada tahun 1894, ketika astronom Amerika Serikat William Wallace Campbell menunjukkan bahwa baik air maupun oksigen tidak terdapat di atmosfer Mars.^[142] Pada tahun 1909, teleskop yang lebih baik dan oposisi perihelik Mars terbaik sejak 1877 secara meyakinkan mengakhiri hipotesis kanal.^[143]

Sebagai akibat dari keyakinan terhadap pembentukan spontan, hanya sedikit pemikiran yang diberikan mengenai kondisi masing-masing benda langit: kehidupan begitu saja diasumsikan dapat berkembang di mana saja. Teori ini dibantah oleh Louis Pasteur pada abad ke-19. Kepercayaan populer terhadap peradaban asing yang berkembang di tempat lain di Tata Surya tetap kuat hingga Mariner 4 dan Mariner 9 memberikan gambar jarak dekat Mars, yang selamanya membantah gagasan tentang keberadaan orang Mars dan mengurangi ekspektasi sebelumnya untuk menemukan kehidupan asing secara umum.^[144] Berakhirnya kepercayaan terhadap generasi spontan memaksa penyelidikan terhadap asal-usul kehidupan. Meskipun abiogenesis merupakan teori yang lebih diterima, sejumlah penulis kembali menggunakan istilah "panspermia" dan mengusulkan bahwa kehidupan dibawa ke Bumi dari tempat lain.^[133] Beberapa di antaranya adalah Jöns Jacob Berzelius (1834),^[145] Kelvin (1871),^[146] Hermann von Helmholtz (1879)^[147] dan, agak kemudian, Svante Arrhenius (1903).^[148]

Genre fiksi ilmiah, meskipun belum disebut demikian pada masa itu, berkembang pada akhir abad ke-19. Perkembangan genre makhluk ekstraterestrial dalam fiksi memengaruhi persepsi masyarakat terhadap topik kehidupan ekstraterestrial di dunia nyata, sehingga membuat orang mudah mengambil kesimpulan mengenai penemuan alien. Ilmu pengetahuan berkembang lebih lambat; beberapa penemuan meningkatkan harapan, sementara penemuan lainnya menghancurkan harapan yang berlebihan. Misalnya, dengan munculnya teleskop, sebagian besar struktur yang terlihat di Bulan atau Mars segera dianggap sebagai Selenit atau orang Mars, dan teleskop yang lebih kuat kemudian mengungkapkan bahwa semua penemuan tersebut merupakan fitur alami.^[149] Contoh terkenal adalah wilayah Cydonia di Mars, yang pertama kali dipotret oleh wahana pengorbit Viking 1. Foto beresolusi rendah tersebut menunjukkan formasi batuan yang menyerupai wajah manusia, tetapi wahana antariksa berikutnya mengambil foto dengan detail yang lebih tinggi dan menunjukkan bahwa tidak ada sesuatu yang istimewa pada lokasi tersebut.^[150]

Sejarah terkini

Pencarian dan kajian kehidupan ekstraterestrial menjadi bidang ilmu tersendiri, yaitu astrobiologi. Juga dikenal sebagai eksobiologi, disiplin ini dipelajari oleh NASA, ESA, INAF, dan lembaga lainnya. Astrobiologi juga mempelajari kehidupan di Bumi, tetapi dengan perspektif kosmik. Misalnya, abiogenesis menarik bagi astrobiologi bukan karena asal-usul kehidupan di Bumi, melainkan karena kemungkinan proses serupa terjadi pada benda-benda langit lainnya. Banyak aspek kehidupan, mulai dari definisinya hingga kimianya, dianalisis untuk menentukan apakah kemungkinan serupa terdapat pada semua bentuk kehidupan di seluruh kosmos atau hanya merupakan ciri khas kehidupan di Bumi.^[151] Namun, astrobiologi masih dibatasi oleh kurangnya bentuk kehidupan ekstraterestrial yang dapat dipelajari saat ini, karena seluruh kehidupan di Bumi berasal dari nenek moyang yang sama, dan sulit menyimpulkan karakteristik umum dari kelompok yang hanya memiliki satu contoh untuk dianalisis.^[152]

Abad ke-20 membawa kemajuan teknologi yang besar, spekulasi mengenai teknologi hipotetis masa depan, dan peningkatan pengetahuan dasar mengenai sains di kalangan masyarakat umum berkat penyebaran ilmu pengetahuan melalui media massa. Minat masyarakat terhadap kehidupan ekstraterestrial dan kurangnya penemuan oleh ilmu pengetahuan arus utama menyebabkan munculnya pseudosains yang memberikan jawaban afirmatif, meskipun meragukan, mengenai keberadaan alien. Ufologi mengklaim bahwa banyak objek terbang tak dikenal (UFO) merupakan pesawat ruang angkasa dari spesies asing, sementara hipotesis astronaut kuno menyatakan bahwa alien pernah mengunjungi Bumi pada zaman kuno dan prasejarah, tetapi manusia pada masa itu gagal memahaminya.^[153] Sebagian besar UFO atau penampakan UFO^[154] dapat dengan mudah dijelaskan sebagai penampakan pesawat berbasis Bumi (termasuk pesawat yang sangat rahasia), benda astronomi yang telah diketahui, atau fenomena cuaca, maupun sebagai tipuan.^[155]

Di luar pseudosains, Lewis White Beck berupaya meningkatkan tingkat wacana publik mengenai kehidupan ekstraterestrial dengan menelusuri perkembangan pemikiran filosofis selama berabad-abad, dari zaman kuno hingga era modern. Tinjauannya terhadap kontribusi yang diberikan oleh Lucretius, Plutarch, Aristotle, Copernicus, Immanuel Kant, John Wilkins, Charles Darwin, dan Karl Marx menunjukkan bahwa bahkan pada zaman modern, umat manusia dapat sangat dipengaruhi dalam pencariannya terhadap kehidupan ekstraterestrial oleh gagasan-gagasan arketipal yang halus dan menenteramkan, yang sebagian besar berasal dari sistem kepercayaan keagamaan, filosofis, dan eksistensial yang dipegang teguh. Namun, secara positif, Beck juga berpendapat bahwa meskipun pencarian kehidupan ekstraterestrial terbukti tidak berhasil, upaya tersebut sendiri dapat memberikan konsekuensi yang bermanfaat dengan membantu umat manusia dalam usahanya mewujudkan cara hidup yang lebih baik di Bumi.^[156]

Pada abad ke-21, telah diterima bahwa kehidupan multiseluler di Tata Surya hanya dapat ada di Bumi, tetapi minat terhadap kehidupan ekstraterestrial tetap meningkat. Hal ini merupakan hasil kemajuan dalam berbagai ilmu pengetahuan. Pengetahuan mengenai kelayakhunian planet memungkinkan kemungkinan ditemukannya kehidupan pada setiap benda langit tertentu dipertimbangkan secara ilmiah, karena telah diketahui karakteristik apa saja yang menguntungkan maupun merugikan bagi kehidupan. Astronomi dan teleskop juga berkembang hingga titik ketika planet ekstrasurya dapat dikonfirmasi dan bahkan dipelajari, sehingga jumlah tempat yang dapat dicari semakin bertambah. Kehidupan mungkin masih ada di tempat lain di Tata Surya dalam bentuk uniseluler, tetapi kemajuan wahana antariksa memungkinkan pengiriman robot untuk mempelajari sampel secara in situ, dengan peralatan yang semakin kompleks dan andal. Meskipun belum ditemukan kehidupan ekstraterestrial dan kehidupan mungkin saja merupakan sesuatu yang langka dan hanya terdapat di Bumi, terdapat alasan ilmiah untuk menduga bahwa kehidupan dapat ada di tempat lain, serta kemajuan teknologi yang dapat mendeteksinya jika memang ada.^[157]

Banyak ilmuwan optimistis mengenai kemungkinan menemukan kehidupan asing. Dalam kata-kata Frank Drake dari SETI, "Yang kita ketahui dengan pasti hanyalah bahwa langit tidak dipenuhi pemancar gelombang mikro yang kuat".^[158] Drake mencatat bahwa sangat mungkin teknologi maju menghasilkan komunikasi melalui cara lain selain transmisi radio konvensional. Pada saat yang sama, data yang dikembalikan oleh wahana antariksa dan lompatan besar dalam metode deteksi telah memungkinkan ilmu pengetahuan mulai merumuskan kriteria kelayakhunian di dunia-dunia lain dan memastikan bahwa setidaknya planet lain jumlahnya sangat banyak, meskipun keberadaan alien masih menjadi tanda tanya. Sinyal Wow!, yang dideteksi pada tahun 1977 oleh proyek SETI, tetap menjadi subjek perdebatan spekulatif.^[159]

Di sisi lain, ilmuwan lain bersikap pesimistis. Jacques Monod menulis bahwa "Manusia akhirnya mengetahui bahwa ia sendirian dalam keluasan alam semesta yang tak peduli, dari mana ia muncul secara kebetulan".^[160] Pada tahun 2000, ahli geologi dan paleontolog Peter Ward serta ahli astrobiologi Donald Brownlee menerbitkan buku berjudul Rare Earth: Why Complex Life is Uncommon in the Universe.^{[161][butuh sumber yang lebih baik]} Di dalamnya, mereka membahas hipotesis Bumi Langka, yang menyatakan bahwa kehidupan mirip Bumi jarang terdapat di alam semesta, sedangkan kehidupan mikroba umum ditemukan. Ward dan Brownlee terbuka terhadap gagasan bahwa evolusi di planet lain tidak harus didasarkan pada karakteristik yang esensial bagi kehidupan di Bumi seperti DNA dan karbon.

Mengenai kemungkinan risikonya, fisikawan teoretis Stephen Hawking memperingatkan pada tahun 2010 bahwa manusia sebaiknya tidak mencoba menghubungi bentuk kehidupan alien. Ia memperingatkan bahwa alien mungkin menjarah Bumi untuk memperoleh sumber daya. "Jika alien mengunjungi kita, hasilnya mungkin seperti ketika Columbus mendarat di Amerika, yang tidak berakhir baik bagi penduduk asli Amerika", katanya.^[162] Jared Diamond sebelumnya juga telah menyampaikan kekhawatiran serupa.^[163] Pada 20 Juli 2015, Hawking dan miliarder Rusia Yuri Milner, bersama dengan SETI Institute, mengumumkan upaya yang didanai besar-besaran, yang disebut Breakthrough Initiatives, untuk memperluas upaya pencarian kehidupan ekstraterestrial. Kelompok tersebut mengontrak layanan teleskop Robert C. Byrd berdiameter 100 meter, Green Bank Telescope, di Virginia Barat, Amerika Serikat, dan teleskop Parkes Telescope berdiameter 64 meter di New South Wales, Australia.^[164] Pada 13 Februari 2015, para ilmuwan (termasuk Geoffrey Marcy, Seth Shostak, Frank Drake, dan David Brin) dalam sebuah konferensi American Association for the Advancement of Science membahas Active SETI dan apakah mengirimkan pesan kepada makhluk ekstraterestrial cerdas yang mungkin ada di kosmos merupakan gagasan yang baik;^[165][166] salah satu hasilnya adalah pernyataan yang ditandatangani oleh banyak pihak bahwa "diskusi ilmiah, politik, dan kemanusiaan di seluruh dunia harus dilakukan sebelum pesan apa pun dikirim".^[167]

Perlindungan planet

Mencegah kontaminasi balik oleh kehidupan ekstraterestrial merupakan salah satu tujuan protokol perlindungan planet. Perjanjian Luar Angkasa tahun 1967 dan Perjanjian Bulan tahun 1979 menetapkan aturan mengenai perlindungan planet. Committee on Space Research (COSPAR) juga menyediakan pedoman mengenai perlindungan planet.^[168] Salah satu divisi NASA adalah Office of Safety and Mission Assurance (OSMA), yang juga dikenal sebagai Planetary Protection Office. Salah satu bagian dari misinya adalah "secara ketat mencegah kontaminasi balik Bumi oleh kehidupan ekstraterestrial".^[169]

Kajian oleh Akademi Sains Nasional melaporkan bahwa dua jenis misi memiliki risiko kontaminasi tertinggi: misi ke Mars yang melibatkan pengembalian sampel atau penjelajah manusia, serta misi ke objek Tata Surya yang memiliki lautan air. Laporan tersebut juga menyarankan keterlibatan misi sektor swasta dan merekomendasikan agar Kongres Amerika Serikat mengembangkan peraturan perundang-undangan untuk menangani persoalan perlindungan planet di sektor swasta.^[170]

Dalam fiksi

Meskipun gagasan tentang bangsa ekstraterestrial menjadi mungkin setelah astronomi berkembang cukup jauh untuk memahami hakikat planet, mereka tidak dianggap berbeda dari manusia. Karena belum ada penjelasan ilmiah mengenai asal-usul manusia dan hubungannya dengan spesies lain, tidak ada alasan untuk mengharapkan bahwa mereka akan memiliki bentuk yang berbeda. Hal ini berubah setelah terbitnya buku tahun 1859 On the Origin of Species karya Charles Darwin, yang mengemukakan teori evolusi. Dengan munculnya gagasan bahwa evolusi di planet lain dapat mengambil arah yang berbeda, penulis fiksi ilmiah menciptakan alien-alien aneh yang jelas berbeda dari manusia. Cara yang umum dilakukan adalah menambahkan ciri tubuh dari hewan lain, seperti serangga atau gurita. Keterbatasan kostum dan kelayakan efek khusus, ditambah pertimbangan anggaran, memaksa film dan serial televisi mengurangi unsur fantasi, tetapi keterbatasan tersebut berkurang sejak tahun 1990-an dengan munculnya citra hasil komputer (CGI), dan kemudian ketika CGI menjadi semakin efektif dan murah.^[171]

Peristiwa nyata terkadang memikat imajinasi manusia dan memengaruhi karya-karya fiksi. Misalnya, selama insiden Barney dan Betty Hill, klaim pertama yang tercatat mengenai penculikan oleh alien, pasangan tersebut melaporkan bahwa mereka diculik dan menjadi objek eksperimen oleh alien dengan kepala besar, mata besar, kulit abu-abu pucat, dan hidung kecil. Deskripsi tersebut pada akhirnya menjadi arketipe alien abu-abu yang kemudian digunakan dalam karya-karya fiksi.^[171]

Catatan

Referensi

Bacaan lebih lanjut

Pranala luar

• Astrobiologi di NASA
• European Astrobiology Institute

Portal Akses topik terkait

Portal Astronomy Portal Biology Portal Spaceflight Portal Stars