Kita hidup di planet hijau kecil dengan satu bulan yang mengorbit bintang kuning dengan beberapa batu yang kurang bersahabat di dekatnya dan bahkan bola gas yang kurang ramah sedikit lebih jauh, yang dinamai berdasarkan semua jenis dewa mitos. Saat kita menjelajahi wilayah ruang angkasa yang semakin jauh, kita dengan putus asa berusaha menemukan sistem bintang lain yang dapat berisi dunia yang menyenangkan untuk ditinggali. Dengan menghargai upaya ini dan menyadari betapa beruntungnya kita untuk hidup di sistem kita, sementara itu, kita dapat mengeksplorasi skenario lain yang mungkin dan gila tentang betapa berbedanya tata surya kita. Catatan untuk sutradara modern. Apa…
… jika Mars tidak kehilangan medan magnetnya
Mars pernah memiliki atmosfer yang menjanjikan saat hangat, lembab, dan penuh karbon dioksida. Itu menghilang ketika Planet Merah kehilangan medan magnetnya sekitar 3,6 miliar tahun yang lalu, memungkinkan Matahari menerbangkan atmosfer dengan angin matahari tanpa hukuman. Menurut standar kosmik, ini terjadi cukup cepat - sebagian besar atmosfer menghilang dalam beberapa ratus juta tahun setelah medan magnet dimatikan. Saat ini, atmosfer Mars mencapai sekitar 1% dari atmosfer bumi di permukaan laut, dan angin matahari terus melahapnya dengan kecepatan sekitar 100 gram per detik.
Kita tahu bahwa planet ini pernah memiliki medan magnet, karena batuan yang dimagnetisasi masih ada di permukaannya. Beberapa percaya bahwa medan magnet hilang karena pemboman hebat oleh asteroid, yang mengganggu aliran panas di dalam Mars yang menghasilkan medan magnet. Jika ini tidak terjadi, Mars akan mempertahankan samudra primitifnya dan, mungkin, akan menjadi sumber kehidupan lain di tata surya kita.
Teori lain menunjukkan bahwa medan magnet lama hanya bisa menutupi setengah dari planet, sehingga mempertanyakan kelangsungan hidupnya. Memahami komposisi inti dalam Mars akan membantu menjawab pertanyaan ini. Di Bumi, besi cair mengalir di sekitar inti yang lebih panas dan lebih keras yang menahan medan magnet pelindung kita. Jika Mars hanya memiliki inti cair, itu bisa menjelaskan kehilangannya.
… jika Bumi tidak memiliki Bulan
Video promosi:
Dipercaya bahwa sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu, embrio planet seukuran Mars (disebut Theia) menabrak Bumi, mengeluarkan cukup banyak materi darinya untuk membentuk bulan kita. Efek pasang surut Bulan dapat memengaruhi aktivitas vulkanisme awal dan meningkatkan jumlah meteorit yang jatuh yang menghancurkan kehidupan awal. Namun, beberapa percaya bahwa kehidupan pertama kali muncul di lubang hidrotermal laut dalam dalam proses yang dapat dipengaruhi secara positif oleh arus pasang surut.
Gelombang cepat bulan, ketika Bulan lebih dekat ke Bumi, dapat menciptakan laut dangkal yang asin, di mana fragmen asam protonukleat terikat pada aliran yang lemah dan membusuk pada aliran yang kuat, yang pada akhirnya mengarah pada pembentukan DNA. Menurut ahli paleobiologi Bruce Lieberman, “pada akhirnya, kehidupan bisa terbentuk tanpa pasang surut. Tapi garis keturunan yang menyebabkan munculnya manusia berakar pada pasang surut."
Sepertinya arus pasang surut membantu pengangkutan panas dari ekuator ke kutub, menyiratkan bahwa zaman es akan lebih ringan tanpa bulan dan mengurangi tekanan evolusi pada kehidupan. Jika kehidupan berevolusi di Bumi tanpa Bulan, ia mungkin akan mengalami lebih sedikit perubahan dari waktu ke waktu dan menjadi lebih sedikit variasi. Panjang hari juga akan berbeda tanpa Bulan, yang membantu memperlambat rotasi bumi dari enam menjadi dua puluh empat jam, dan juga menstabilkan kemiringan bumi dan juga musim. Setiap kehidupan yang berkembang di dunia tanpa bulan akan mengalami siang dan malam yang sangat singkat dan mungkin perubahan iklim yang lebih parah.
Tanpa Bulan, makhluk hidup akan kehilangan cahaya bulan, yang membantu mereka tetap aktif di malam hari, memengaruhi predator nokturnal, dan mendorong perkembangan penglihatan malam. Kehidupan budaya setiap spesies yang hidup akan tetap ada tanpa pengaruh bulan.
… jika Bumi memiliki cincin
Setelah bertabrakan dengan planet Theia yang tidak stabil, Bumi secara singkat memperoleh cincin, yang akhirnya bergabung menjadi Bulan. Ini terjadi karena puing-puing berada di luar batas Roche, di mana gaya gravitasi merobek satelit alami yang baru lahir. Jika bulan atau satelit kecil terlalu dekat dengan tarikan gravitasi Bumi, ia akan meledak dengan pembentukan cincin permanen selanjutnya.
Saturnus memiliki cincin es yang hampir tidak akan bertahan lama jika mereka berada sedekat mungkin dengan Matahari, tetapi secara teoritis cincin batu dapat bertahan, meskipun berbeda dengan cincin Saturnus. Efeknya akan jelas, karena bayangan cincin akan menyebabkan musim dingin yang dingin dan berkurangnya sinar matahari di kedua belahan bumi. Jika kehidupan cerdas terbentuk di bawah kondisi seperti itu, cincin akan mengganggu perkembangan astronomi optik berbasis darat. Mereka juga akan mempersulit perjalanan luar angkasa dan satelit secara signifikan karena puing-puing luar angkasa.
Cincin semacam itu akan terlihat berbeda tergantung pada wilayah Bumi dari mana mereka dilihat - garis tipis di langit di atas Peru, busur kuat di separuh langit di Guatemala, jam atmosfer 180 derajat di Polinesia, dan cahaya di mana-mana di cakrawala di Alaska. Seseorang hanya dapat berspekulasi tentang bagaimana orang-orang kuno di dunia akan memasukkan spesies yang menakjubkan ini ke dalam mitologi dan kosmologi mereka.
… jika Jupiter adalah bintang
Planet terbesar di tata surya, menurut beberapa orang, seharusnya menjadi bintang, katai coklat, tetapi massa yang kecil. (Yang lain berpikir Jupiter perlu tiga belas kali lebih besar untuk melakukan ini.) Seandainya Jupiter menjadi bintang, ia akan redup dan jauh, sedikit lebih terang dari Venus. Bintang seperti itu tidak akan menghasilkan cukup cahaya atau panas dan akan berjarak lima kali lebih jauh dari Bumi daripada Matahari, sehingga (untungnya) tidak akan memengaruhi perkembangan kehidupan di Bumi.
Mengubah Jupiter menjadi bintang tidaklah mudah, lebih sulit dari sekadar membakar planet. Karena Jupiter sebagian besar terdiri dari hidrogen, untuk menyalakannya, Anda harus menutupinya dengan oksigen setengah volume Jupiter: hasilnya adalah air. Tapi kita butuh bintang, bukan pembakar besar. Untuk memulai fusi seperti matahari, dibutuhkan lebih banyak hidrogen. Diperlukan 13 Jupiter lagi untuk katai coklat, 79 kali lipat untuk katai merah, dan 1.000 kali lebih banyak Jupiter untuk bintang seukuran matahari.
Namun, simulasi menunjukkan bahwa peningkatan ukuran Yupiter menjadi sebesar matahari akan menyebabkan kekacauan di tata surya. Satelit dari planet luar akan terbang keluar dari orbit ke arah yang berbeda, dan sabuk asteroid akan hancur total. Dan meski Merkurius dan Venus akan tetap utuh, Bumi pada akhirnya akan menabrak planet lain atau mengorbit lebih dekat ke Matahari.
… jika Bumi berputar ke arah lain
Efek paling jelas dari rotasi balik Bumi adalah Matahari terbit di barat dan terbenam di timur, tapi itu belum semuanya. Menurut ahli astrofisika Universitas Pennsylvania, Kevin Luman, “Bumi berputar seperti ini karena ia dilahirkan. Ketika Matahari adalah bintang yang baru lahir, ada banyak gas dan debu di sekitarnya, berputar dalam struktur besar berbentuk cakram. Satu-satunya planet yang berputar ke arah berlawanan adalah Venus, dan ini kemungkinan besar terjadi karena tabrakan miliaran tahun yang lalu. Pengulangan proses seperti itu dengan Bumi mungkin akan mengecualikan pengamat mana pun untuk musim panas yang panjang.
Bahkan jika ini terjadi atas perintah sihir atau alien, konsekuensinya akan sangat serius. Efek Coriolis, yang menentukan bagaimana rotasi bumi ditransmisikan ke perilaku angin, akan sepenuhnya terbalik. Angin perdagangan akan menghadap ke arah lain, yang akan menyebabkan perubahan iklim di banyak wilayah. Hal ini terutama akan mempengaruhi Eropa ketika angin hangat yang bertiup melintasi Atlantik dari Teluk Meksiko akan digantikan oleh angin dingin Siberia yang bertiup dari timur.
Di tempat lain di Bumi, perubahan rotasi mungkin memiliki efek yang lebih menguntungkan. Di Afrika Utara, curah hujan akan meningkat, dan jumlah air sungai yang masuk ke Laut Mediterania praktis akan mengubahnya menjadi danau air tawar. Udara hangat akan dikirim ke Pasifik Utara dan Atlantik Selatan, membuat Alaska, Rusia Timur Jauh dan sebagian Antartika lebih menarik bagi kehidupan.
… jika kita bertukar tempat dengan Mars
Jika Anda mengatur ulang Bumi dan Mars, efeknya akan cukup menarik: suhu Mars akan naik, tutup kutub akan mencair, gas akan dilepaskan dari tanah, dan iklim akan menjadi hampir hangat seperti sekarang di Bumi. Sebaliknya, bumi akan menjadi jauh lebih dingin. Lebih banyak masalah akan timbul dari destabilisasi tata surya bagian dalam karena pengaruh orbit planet terhadap satu sama lain.
Fisikawan planet Renu Malhotra dari Universitas Arizona melakukan simulasi yang menunjukkan destabilisasi orbit planet yang parah. Dia mencoba mengabaikan hasil Merkurius, tetapi semuanya mengarah pada fakta bahwa Mars akan terlempar dari tata surya. Simulasi lain menunjukkan bahwa Bumi dan Mars akan memperoleh orbit yang tidak stabil karena pengaruh Jupiter. Ini menunjukkan bahwa situasi orbit tata surya bagian dalam agak tidak stabil, yang mempertanyakan proposal beberapa futuris untuk memindahkan Mars lebih dekat ke Matahari.
Hebatnya, jika mekanisme orbital seperti itu berhasil, Bumi akan bertukar tempat dengan Venus dengan sempurna. Studi tersebut menunjukkan bahwa Bumi, atau planet kebumian, berpotensi dapat dihuni di orbit Venus, yang posisinya biasanya diperkirakan sedikit lebih dekat ke Matahari daripada yang diperlukan untuk kehidupan. Meskipun radiasi matahari berlipat ganda, tutupan awan akan menjaga suhu permukaan dalam batas yang dapat diterima.
… jika kita tinggal di tengah atau di tepi galaksi
Kita tampaknya tinggal di sektor Bima Sakti yang agak membosankan, jauh dari keramaian dan hiruk pikuk pusat galaksi. Jika kita berada di pusat galaksi, langit malam akan jauh lebih cerah, dengan sekumpulan bintang yang terang (seperti Venus), karena bintang-bintang di intinya dipisahkan oleh beberapa minggu cahaya, bukan tahun. Kepadatan bintang di dekat pusat adalah 10 juta bintang per parsec kubik, naik dari 0,2 di segmen redup kita. Ada juga banyak supernova dan lubang hitam supermasif di dekatnya, tapi apa yang bisa Anda lakukan, kehidupan kota memang seperti itu.
Sementara itu, jika kita lebih dekat ke tepi Bima Sakti, hampir tidak ada yang akan berubah jika kehidupan muncul sama sekali. Sistem bintang di tepi galaksi memiliki tingkat logam yang lebih rendah, yaitu memiliki lebih sedikit unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium. Penurunan kadar unsur logam berarti bahwa raksasa gas seperti Jupiter, yang perlahan berkumpul di sekitar inti padat, akan tampak lebih sedikit. Karena raksasa gas tidak akan terkena dampaknya, dunia padat akan lebih rentan terhadap dampak komet. Selain itu, langit malam Bumi di tepi galaksi akan menjadi kusam dan kosong.
Hidup di pinggiran kota juga memiliki aspek positif. Beberapa percaya bahwa kondisi kehidupan cocok dengan serangkaian kondisi utama yang hanya terpenuhi dalam kisaran yang relatif sempit yang dikenal sebagai zona layak huni galaksi. Pada tahun 2001, Guillermo Gonzalez menyatakan bahwa seringnya supernova dan radiasi tingkat tinggi yang melekat di pusat galaksi mencegah munculnya kehidupan. Studi terbaru mengatakan argumen ini agak skeptis, karena sterilisasi supernova yang sering dilakukan akan diimbangi oleh peluang yang lebih besar untuk mengembangkan kehidupan.
… jika ada dua matahari
Pada tahun 2011, para astronom mengamati planet pertama yang diketahui dalam sistem bintang biner, yang juga dikenal sebagai planet dengan banyak orbit, yang disebut Kepler-16b. Alan Boss, astrofisikawan di Institut Sains Carnegie, ditanyai seperti apa Bumi dalam kondisi seperti itu. Dia berkata: “Sedikit dingin. Meskipun lebih dekat ke bintangnya daripada Bumi sendiri, bintang-bintang ini tidak begitu terang, sehingga suhu di planet ini hanya -73 derajat Celcius. Jika kita mengganti Matahari kita dengan bintang-bintang ini, kita akan menjadi lebih dingin, karena kita lebih jauh dari Matahari daripada Tatooine ini."
Tentu saja, tidak semua sistem biner sama, dan beberapa situasi lebih cocok untuk perkembangan kehidupan. Penelitian yang dipresentasikan pada pertemuan ke-223 American Astronomical Society pada tahun 2014 menunjukkan bahwa beberapa sistem bintang biner mungkin lebih menguntungkan bagi perkembangan kehidupan daripada sistem bintang kesatuan. Bintang berpasangan, yang rotasinya telah disinkronkan, akan saling mengurangi radiasi matahari dan angin bintang, yang sering kali membersihkan atmosfer planet dan bulan.
Sebuah studi oleh astrofisikawan Paul Mason telah menunjukkan bahwa bintang-bintang yang mengorbit satu sama lain dalam 10-60 hari Bumi akan menggunakan gaya pasang surut yang mengurangi rotasi dan mengurangi angin bintang, yang berpotensi memperluas jangkauan zona yang berpotensi dapat dihuni dalam sistem dengan menggabungkan cahaya dari dua bintang, bukan satu. Mason mengakui bahwa dengan memiliki dua matahari, Venus dapat menghemat airnya, dan Bumi akan menjadi dunia yang lebih lembab.
… jika matahari menghilang
Terlepas dari ketakutan orang-orang kuno, Matahari tidak akan tiba-tiba padam, dan skenario seperti itu secara fisik mustahil, sejauh yang kami tahu. Tetapi jika itu terjadi, Bumi tidak akan langsung membeku. Jika kita tetap berada di orbit yang mendingin dan mati dari bintang yang pernah dicintai, suhu akan turun di bawah -17 derajat Celcius dalam seminggu, dan menjadi -73 derajat dalam setahun. Tanpa fotosintesis, kehidupan tanaman akan cepat memudar, seperti halnya semua kehidupan lain saat lautan membeku.
Lapisan atas es akan mengisolasi perairan dalam dan mencegah lautan membeku selama ratusan ribu tahun, sehingga beberapa bentuk kehidupan samudra dan geotermal dapat bertahan. Menyeramkan, tetapi pepohonan akan bertahan selama beberapa dekade lagi, berkat metabolisme yang lambat dan simpanan gula. Tempat terbaik untuk kelangsungan hidup manusia adalah kapal selam nuklir atau mungkin tempat tinggal yang dibangun di negara kaya panas bumi seperti Islandia.
Selain kematian karena kedinginan, masih ada beberapa keuntungan hidup di dunia tanpa matahari. Risiko semburan matahari akan berkurang, komunikasi satelit dan kondisi astronom akan ditingkatkan.
Tapi secara umum tentu saja akan lebih baik dengan Matahari. Sekalipun Anda menghapus Matahari sesaat, tanpa gravitasi Matahari, semua benda di Tata Surya akan berada dalam garis lurus, bukan orbit melingkar. Sedetik kemudian, saat Matahari kembali, segala sesuatu mulai dari raksasa gas hingga debu kosmik akan berada di orbit baru, beberapa di antaranya akan menjadi tidak stabil. Juga, untuk sedetik, heliosfer yang melindungi tata surya dari radiasi ekstrasurya akan menghilang. Detik tanpa perisai akan memungkinkan radiasi keji dari luar menembus, yang akan menyebabkan munculnya aurora di seluruh dunia, mengganggu satelit dan jaringan listrik, atau mungkin mensterilkan Bumi.
… jika Bumi bertemu dengan lubang hitam
Hampir setiap anak yang penasaran di alam semesta ini telah memikirkan tentang efek lubang hitam di Bumi, atau setidaknya pada orang yang tinggal di sini. Frank Hale dari Universitas Stanford telah menyarankan apa yang mungkin terjadi jika lubang hitam seukuran koin, yang memiliki massa kira-kira sama dengan Bumi, berada di tengah planet ini. Bukan berarti Bumi tersedot oleh penyedot debu luar angkasa, tapi masih akan ada keributan.
Materi yang jatuh ke lubang hitam akan menjadi sangat panas, menyebabkan radiasi dan tekanan mendorong keluar lapisan luar materi dan menyebabkan ledakan spektakuler yang menyembur dari Bumi seperti plasma super panas. Konservasi momentum akan memastikan bahwa massa bumi berputar lebih cepat di sekitar lubang hitam dan menciptakan piringan akresi yang akan membatasi laju penyerapan massa bumi. Bumi akan berubah menjadi reruntuhan yang berputar dengan cepat, tetapi akan membutuhkan waktu sebelum dimakan.
Lubang hitam yang lebih kecil tidak akan terlalu buruk. Alam semesta diyakini penuh dengan lubang hitam primordial bermassa setara dengan gunung kecil. Lubang hitam ini mengintai di dalam raksasa gas dan menyebabkan kelahiran supernova prematur. Jika lubang hitam seperti itu menabrak bumi dengan kecepatan tinggi, ia mungkin akan terbang menembusnya. Tabrakan seperti itu akan menghasilkan pelepasan energi yang setara dengan ledakan satu ton TNT, tetapi akan membentang di sepanjang jalur sehingga hampir tidak ada yang menyadarinya. Namun, lewatnya lubang hitam semacam itu melalui Bumi akan meninggalkan "tabung panjang material yang rusak berat oleh radiasi, yang akan tetap dapat dikenali dari waktu ke waktu geologi."
Keadaan akan menjadi lebih gelap jika tata surya bertabrakan dengan lubang hitam supermasif bermassa satu juta kali massa matahari, kemungkinan terlontar oleh gravitasi dua galaksi yang bertabrakan. Astronom Christopher Springob percaya bahwa kita akan mencurigai ada sesuatu yang salah ketika lubang hitam mendekati 1000 tahun cahaya dari tata surya. Setelah itu, kita hanya memiliki beberapa ribu tahun lagi untuk mempersiapkan kedatangannya, setelah itu lubang hitam ini secara signifikan akan mengganggu orbit planet dan menggigit sistem bintang. Ketika lubang hitam berada dalam satu tahun cahaya, gravitasinya akan mengoyak dunia sehingga bumi akan dikunyah dengan baik sebelum akhirnya ditelan.
Atau tidak. Samir Mathur dari Ohio State University percaya dia memiliki bukti matematis bahwa kita bahkan mungkin tidak memperhatikan bahwa kita sedang dimakan oleh lubang hitam.
