Dua rover Mars telah membuat terobosan besar dalam beberapa tahun terakhir terkait pertanyaan apakah Mars pernah menjadi tempat bagi kehidupan.
Curiosity, yang menjelajahi Kawah Gale, melakukan eksperimen kimia pada sampel batuan dan menemukan senyawa karbon kompleks. Sementara itu, Perseverance, yang berada sekitar 2.300 mil jauhnya di Kawah Jezero, menemukan material fosil yang kemungkinan pernah dikeluarkan oleh mikroorganisme alien purba.
Meski temuan tersebut sangat menjanjikan, NASA masih belum dapat memastikan apakah molekul organik itu benar-benar dihasilkan oleh makhluk hidup kuno atau terbentuk melalui proses lain, seperti reaksi kimia antara batuan dan air.
Karena keterbatasan instrumen, kecil kemungkinan badan antariksa Amerika Serikat itu bisa menyingkirkan kemungkinan tersebut, kecuali sampel akhirnya dibawa pulang ke Bumi.
“Temuan oleh rover Perseverance kami yang luar biasa ini adalah momen paling dekat yang pernah kami capai dalam menemukan kehidupan kuno di Mars,” kata Nicky Fox, administrator asosiasi NASA untuk bidang sains, tahun lalu.
Namun, tim ilmuwan kini mengusulkan cara baru untuk meneliti sampel yang mungkin dapat mengurangi ambiguitas tersebut. Gagasannya ternyata cukup sederhana: alih-alih mencari molekul tertentu dalam sampel, mereka menyarankan untuk mempelajari pola keseluruhan bahan kimia di dalamnya.
Para peneliti membandingkan sampel dari organisme hidup, fosil, sedimen laut, meteorit, material asteroid, hingga eksperimen laboratorium yang mensimulasikan kimia awal Bumi atau ruang angkasa.
Mereka secara khusus meneliti asam amino, pembentuk protein, dan asam lemak yang berperan dalam membran sel. Hasilnya menunjukkan bahwa kehidupan mengatur bahan kimia dengan cara yang berbeda.
Menurut studi terbaru yang dipublikasikan di jurnal Nature Astronomy, terdapat perbedaan statistik yang kuat antara sampel biologis dan nonbiologis. Meski metode pencarian keberagaman molekul ini bukan solusi mutlak untuk mendeteksi alien, pendekatan tersebut dapat menjadi salah satu bukti tambahan yang sangat penting.
“Astrobiologi pada dasarnya adalah ilmu forensik,” kata Gideon Yoffe, penulis utama studi sekaligus peneliti di Weizmann Institute of Science, Israel, dalam sebuah pernyataan.
“Kami mencoba menyimpulkan suatu proses dari petunjuk yang tidak lengkap, sering kali dengan data yang sangat terbatas yang dikumpulkan melalui misi yang sangat mahal dan jarang dilakukan.”
Dalam penelitian itu, asam amino dari sampel biologis biasanya memiliki campuran senyawa yang lebih luas, seimbang, dan terorganisasi karena sel secara aktif memproduksi banyak senyawa untuk fungsi tertentu.
Sebaliknya, sampel abiotik — yakni material yang terbentuk tanpa kehidupan — cenderung tampak sederhana dengan dominasi beberapa asam amino dasar saja. Beberapa meteorit yang terkontaminasi bahkan bergerak lebih dekat ke kelompok biologis, menandakan bahwa kehidupan mengubah pola kimia dengan cara yang dapat dikenali.
Peneliti juga menemukan kondisi sebaliknya. Sampel biologis yang mengalami kerusakan berat akibat panas, radiasi, atau usia mulai menyerupai kimia nonhayati karena kehilangan keragaman molekul seiring waktu. Batuan kuno, cairan dari ventilasi hidrotermal, dan beberapa fosil menunjukkan tanda-tanda penurunan tersebut.
Para ilmuwan juga bertanya-tanya apakah radiasi mampu menghapus “sinyal biologis” itu. Mereka kemudian mensimulasikan kondisi di lapisan es permukaan Europa, salah satu bulan Jupiter, dan menemukan bahwa pola keberagaman tersebut sering kali tetap bertahan meskipun telah mengalami kerusakan kimia yang cukup besar.
Di sisi lain, asam lemak menunjukkan pola yang berlawanan tetapi tetap mampu membedakan kehidupan dari non-kehidupan dengan jelas. Karena sel hidup mengandalkan jenis asam lemak yang lebih sempit untuk membentuk membran, sampel biologis tampak kurang merata. Sebaliknya, kimia nonhayati menghasilkan campuran yang lebih luas dan seragam.
Strategi statistik ini berpotensi meningkatkan efektivitas misi luar angkasa saat ini yang dirancang untuk melakukan analisis kimia dan pengujian tanda-tanda kehidupan.
Selama ini ilmuwan sering mencari rasio isotop yang tidak biasa atau “tangan molekul” tertentu, tetapi sinyal semacam itu dapat memudar seiring waktu dan membutuhkan instrumen yang sangat sensitif.
Fabian Klenner, profesor asisten ilmu planet di UC Riverside sekaligus salah satu penulis studi tersebut, mengatakan Curiosity maupun Perseverance sebenarnya berpotensi melakukan uji statistik semacam ini jika rover mampu menemukan kumpulan besar senyawa organik terkait dan mengukur jumlah relatif setiap molekul dengan akurat.
Menurutnya, keterbatasan saat ini bukan karena rover tidak mampu menganalisis keragaman molekul, melainkan karena mereka membutuhkan sampel yang cukup kaya dan beragam dari sisi data organik.
Teknik ini juga dinilai sangat berguna untuk pesawat Dragonfly milik NASA yang dijadwalkan menjelajahi Titan, bulan es Saturnus, pada pertengahan 2030-an. Pesawat berotasi delapan baling-baling itu akan dilengkapi perangkat spektrometer massa yang dirancang untuk menganalisis dan mengidentifikasi molekul organik.
“Dragonfly adalah kasus lain yang sangat menarik,” ujar Klenner kepada Mashable. “Jika pesawat itu mampu mengidentifikasi molekul organik beserta kelimpahan relatifnya, saya sangat ingin melihat pendekatan keberagaman kami diterapkan pada data tersebut.”
Scr/Mashable
