Suatu hari di masa depan, lautan bumi akan mendidih, menghancurkan semua kehidupan di permukaan planet dan membuatnya tidak bisa dihuni sama sekali. Pemanasan global ini dalam beberapa hal tidak dapat dihindari: pemanasan bertahap yang dialami oleh Matahari terjadi karena pembakaran bahan bakar secara bertahap di dalam bintang. Namun, ada cara untuk menjaga Bumi tetap layak huni jika kita mengembangkan solusi jangka panjang: migrasi seluruh Bumi. Apa itu mungkin?
Kita perlu mencari tahu seberapa panas dan seberapa cepat itu akan terjadi untuk menggerakkan Bumi dengan cepat.
Cara bintang mendapatkan energinya adalah dengan menggabungkan unsur-unsur yang lebih ringan menjadi unsur yang lebih berat di inti. Matahari kita, khususnya, mensintesis helium dari hidrogen di wilayah yang suhu intinya melebihi 4.000.000 derajat. Semakin panas, semakin cepat laju sintesis; di jantung inti, suhu mencapai 15.000.000 derajat. Kecepatan ini hampir selalu konstan. Seiring waktu, persentase hidrogen menjadi helium berubah, dan interiornya semakin memanas selama miliaran tahun. Dan saat pemanasan terjadi, kami mengamati hal-hal berikut:
- luminositas meningkat - lebih banyak energi yang dipancarkan seiring waktu
- ukuran termasyhur sedikit bertambah, radiusnya meningkat beberapa persen untuk setiap miliar tahun
- suhunya hampir selalu konstan, bervariasi kurang dari 1% per miliar tahun.
Itu semua bermuara pada satu fakta yang tidak menyenangkan: jumlah energi yang mencapai bumi perlahan meningkat seiring waktu. Untuk setiap 110 juta tahun, luminositas matahari meningkat sekitar 1%. Ini berarti energi yang mencapai bumi juga meningkat 1% dalam waktu yang hampir bersamaan. Ketika Bumi empat miliar tahun lebih muda, planet kita menerima 70% energi yang diterimanya saat ini. Dan dalam satu atau dua miliar tahun lagi, jika kita tidak melakukan apa-apa, masalah signifikan akan terbentuk di Bumi. Suatu saat, suhu permukaan akan naik hingga 100 derajat Celcius. Artinya, lautan akan menguap.
Video promosi:
Bagaimana kita bisa mengurangi ini? Ada beberapa kemungkinan solusi:
“Kami dapat memasang serangkaian reflektor besar di titik L1 Lagrange untuk mencegah sebagian cahaya mencapai Bumi.
“Kami dapat membuat geo-engineering atmosfer / albedo planet kita sehingga memantulkan lebih banyak cahaya dan menyerap lebih sedikit.
“Kita bisa menyelamatkan planet dari efek rumah kaca dengan menghilangkan molekul metana dan karbon dioksida dari atmosfer.
“Kita bisa meninggalkan Bumi dan fokus pada terraforming dunia luar seperti Mars.
Secara teori, semuanya bisa berhasil, tetapi itu akan membutuhkan upaya dan dukungan yang luar biasa.
Namun, keputusan untuk memigrasi Bumi ke orbit jauh mungkin menjadi keputusan final. Dan meskipun kita harus terus-menerus memindahkan planet keluar dari orbit untuk menjaga suhu tetap konstan, itu akan memakan waktu ratusan juta tahun. Untuk mengimbangi efek peningkatan 1% luminositas Matahari, Bumi harus dipindahkan 0,5% dari Matahari; untuk mengkompensasi peningkatan 20% (yaitu, lebih dari 2 miliar tahun), Bumi harus dipindahkan lebih jauh 9,5%. Jarak Bumi bukan lagi 149,6 juta km dari Matahari, tetapi 164 juta km.
Jarak dari Bumi ke Matahari tidak banyak berubah selama 4,5 miliar tahun terakhir. Tetapi jika Matahari memanas dan kita tidak ingin Bumi terpanggang sepenuhnya, kita harus secara serius mempertimbangkan kemungkinan migrasi planet.
Butuh banyak energi! Untuk memindahkan Bumi - yang semuanya enam septillion kilogram (6 x 1024) - menjauh dari Matahari akan mengubah parameter orbit kita secara signifikan. Jika kita memindahkan planet sejauh 164.000.000 km dari Matahari, terdapat perbedaan yang jelas:
- Bumi akan berputar mengelilingi Matahari 14,6% lebih lama
- untuk mempertahankan orbit yang stabil, kecepatan orbit kita harus turun dari 30 km / detik menjadi 28,5 km / detik
- jika periode rotasi bumi tetap sama (24 jam), tahunnya bukan 365, tetapi 418 hari
- Matahari akan jauh lebih kecil di langit - sebesar 10% - dan pasang surut yang disebabkan oleh matahari akan melemah beberapa sentimeter
Jika Matahari membengkak dan Bumi menjauh darinya, kedua efek ini tidak cukup dikompensasikan; Matahari akan tampak lebih kecil dari Bumi.
Tetapi untuk membawa Bumi sejauh ini, kita perlu membuat perubahan energi yang sangat besar: kita perlu mengubah energi potensial gravitasi sistem Matahari-Bumi. Bahkan dengan mempertimbangkan semua faktor lainnya, termasuk perlambatan gerak Bumi mengelilingi Matahari, kita harus mengubah energi orbit Bumi sebesar 4,7 x 1035 joule, yang setara dengan 1,3 x 1020 terawatt jam: 1015 kali biaya energi tahunan yang dikeluarkan kemanusiaan. Orang akan berpikir bahwa dalam dua miliar tahun mereka akan berbeda, dan memang demikian, tetapi tidak banyak. Kita akan membutuhkan 500.000 kali lebih banyak energi daripada yang dihasilkan manusia di seluruh dunia saat ini, dan itu semua akan digunakan untuk menggerakkan Bumi ke tempat yang aman.
Kecepatan planet-planet berputar mengelilingi matahari bergantung pada jaraknya dari matahari. Migrasi lambat Bumi pada jarak 9,5% tidak akan mengganggu orbit planet lain.
Teknologi bukanlah pertanyaan tersulit. Pertanyaan rumitnya jauh lebih mendasar: bagaimana kita mendapatkan semua energi ini? Pada kenyataannya, hanya ada satu tempat yang akan memuaskan kebutuhan kita: matahari itu sendiri. Saat ini, Bumi menerima energi sekitar 1500 watt per meter persegi dari Matahari. Untuk mendapatkan tenaga yang cukup untuk memigrasi Bumi dalam waktu yang tepat, kita harus membangun sebuah array (di luar angkasa) yang akan mengumpulkan energi 4,7 x 1035 joule, secara merata, selama 2 miliar tahun. Ini berarti kita membutuhkan larik 5 x 1015 meter persegi (dan efisiensi 100%), yang setara dengan luas keseluruhan sepuluh planet, seperti planet kita.
Konsep energi surya antariksa telah dikembangkan sejak lama, namun belum ada yang membayangkan susunan sel surya berukuran 5 miliar kilometer persegi.
Oleh karena itu, untuk mengangkut Bumi ke orbit yang lebih aman, diperlukan panel surya seluas 5 miliar kilometer persegi, 100% efisien, yang semua energinya akan dihabiskan untuk mendorong Bumi ke orbit lain dalam waktu 2 miliar tahun. Apakah mungkin secara fisik? Benar. Dengan teknologi modern? Tidak semuanya. Apakah ini mungkin secara praktis? Dengan apa yang kita ketahui sekarang, hampir pasti tidak. Menyeret seluruh planet sulit karena dua alasan: pertama, karena tarikan gravitasi matahari dan karena besarnya bumi. Tapi kita hanya memiliki Matahari dan Bumi seperti itu, dan Matahari akan memanas terlepas dari tindakan kita. Sampai kita menemukan cara mengumpulkan dan menggunakan jumlah energi ini, kita memerlukan strategi lain.
Ilya Khel
