 |
| Ilustrasi Bumi yang panas membara saat Matahari menjalani tahap evolusi raksasa merah. Kredit: Wikimedia Commons/Fsgregs |
Sejak awal sejarah manusia, kita telah menyadari Matahari adalah bagian sentral dari kehidupan di Bumi. Sistem
mitologis dan kosmologis yang tersebar di seluruh dunia menjadi bukti kuat untuk itu. Seiring kemajuan drastis ilmu pengetahuan era modern, kita bahkan mengetahui Matahari telah eksis terlebih dahulu sebelum kita dan akan
tetap ada setelah kita lenyap. Setelah terbentuk sekitar 4,6 miliar
tahun yang lalu, Matahari memulai sejarahnya sekitar 40 juta tahun sebelum
Bumi terbentuk.
Sejak itu, Matahari telah menikmati statusnya sebagai bintang deret utama, karena mampu melakukan proses fusi nuklir di bagian inti untuk memancarkan energi dan cahaya, sekaligus memelihara kehidupan di Bumi. Namun status nyaman Matahari hanya berlangsung selama 4,5-5,5 miliar tahun lagi, setelah
itu Matahari akan menghabiskan pasokan hidrogen dan helium dan mengalami
beberapa perubahan drastis. Dengan asumsi umat manusia masih tinggal di planet yang kita sebut rumah saat ini, karena barangkali kita telah mempertimbangkan untuk keluar dari Bumi dan mencari planet baru!
Kelahiran
Matahari
Teori utama tentang bagaimana Matahari dan tata surya terbentuk adalah Teori Nebula. Matahari dan seluruh planet berasal dari awan molekuler gas dan debu raksasa miliaran tahun lalu. Sekitar 4,57 miliar tahun yang lalu, awan molekuler runtuh karena gaya gravitasinya sendiri, termasuk disebabkan oleh beberapa
faktor, mulai dari sebuah bintang yang melintas dekat hingga gelombang
kejut yang bersumber dari supernova. Semua proses dimaksud memicu kelahiran Matahari kita.
Pada dasarnya, awan molekuler raksasa runtuh setelah kantong-kantong debu dan gas mulai terkumpul ke wilayah-wilayah yang
lebih padat. Seiring lebih banyak material yang terakumulasi di wilayah-wilayah padat, kekekalan
momentum membuat mereka mulai berputar dan meningkatkan tekanan yang menghasilkan panas. Hampir seluruh material terkumpul di bola pusat, sementara sisanya membentuk cakram besar yang mengelilinginya.
 |
| Bintang belia dikelilingi oleh cakram gas dan debu yang disebut cakram protoplanet. Dari cakram inilah planet-planet terbentuk, kandungan air es di dalam cakram memengaruhi jenis planet yang terbentuk. Kredit: NASA/JPL-Caltech |
Bola di pusat awan molekuler adalah Matahari, sedangkan cakram material membentuk planet-planet tata surya.
Matahari kemudian menghabiskan waktu 100.000 tahun sebagai protostar, sebelum suhu dan tekanan di interior memicu fusi nuklir di bagian inti bintang. Matahari memulai sejarahnya sebagai sebuah bintang mirip T Tauri, yang sangat aktif dan meletuskan angin surya intens. Beberapa juta
tahun kemudian, Matahari beralih ke statusnya saat ini sebagai bintang deret utama.
Bintang
Deret Utama
Selama 4,57 miliar tahun masa kehidupannya,
Matahari tergolong sebagai bintang deret utama, yang ditandai oleh proses fusi nuklir yang melebur hidrogen menjadi helium di bawah tekanan dan suhu yang luar biasa di
bagian inti. Fusi nuklir menghasilkan energi dalam jumlah besar.
Setiap detik, 600 juta ton materi diubah menjadi neutrino, radiasi Matahari,
dan energi sekitar 4x1027 Watt.
Tentu saja, proses fusi nuklir tidak berlangsung
selamanya, karena tergantung pada suplai materi yang dikonsumsi secara teratur.
Seiring waktu, semakin banyak hidrogen yang dilebur menjadi
helium dan inti bintang terus menyusut. Lapisan-lapisan terluar Matahari akan lebih dekat ke pusat bintang dan mengalami gaya gravitasi
yang lebih kuat.
Sebelum Matahari mengkonsumsi seluruh hidrogen di bagian inti, proses fusi terjadi
semakin cepat dan energi yang dihasilkan Matahari semakin meningkat. Saat ini,
konsumsi hidrogen telah meningkatkan 1% luminositas Matahari setiap 100 juta tahun, berarti selama 4,5
miliar tahun terakhir telah meningkat 30%.
 |
| Siklus hidup bintang mirip Matahari. Mulai dari sejak dilahirkan di sisi kiri hingga tahap evolusi menjadi raksasa merah di sebelah kanan setelah miliaran tahun. Kredit: ESO/M. Kornmesser |
Matahari akan 10% lebih terang sekitar 1,1, miliar tahun lagi. Kenaikan luminositas berarti peningkatan energi panas yang diserap oleh atmosfer Bumi dan memicu efek rumah kaca mirip Venus yang telah berubah menjadi planet neraka saat ini.
Dalam waktu 3,5 miliar tahun, Matahari akan 40%
lebih terang, menyebabkan lautan di Bumi mendidih, kutub es meleleh secara permanen dan semua uap air di atmosfer lenyap ke luar angkasa. Dengan kondisi seperti ini, kehidupan tidak akan bisa
bertahan di permukaan dan planet Bumi berubah sepenuhnya menjadi dunia
panas dan kering, seperti Venus.
Tahap Evolusi Raksasa Merah
Dalam waktu 5,4 miliar tahun dari sekarang,
Matahari akan menjalani tahap evolusi raksasa merah, yang dimulai setelah semua pasokan hidrogen habis di bagian inti, sementara helium menjadi tidak stabil dan runtuh karena bobotnya sendiri. Inti Matahari akan memanas dan lebih padat, menyebabkan
ukuran Matahari membengkak.
Ukuran Matahari akan terus membengkak hingga melampaui orbit Merkurius, Venus, dan mungkin Bumi. Meskipun Bumi dapat bertahan dan tidak “dikonsumsi” Matahari, namun jaraknya yang sangat dekat
dengan Matahari akan menghanguskan seluruh planet dan memusnahkan kehidupan. Tapi para
astronom juga mempertimbangkan kemungkinan saat ukuran Matahari membengkak, gaya gravitasi Matahari melemah dan lintasan orbit
planet Bumi juga turut berubah.
Ketika mencapai tahap pamungkas evolusi
bintang, Matahari kehilangan sejumlah besar massa melalui angin surya yang kuat. Pada dasarnya, saat membengkak, Matahari juga kehilangan massa dan
menyebabkan orbit planet-planet semakin menjauh. Lalu, apakah Matahari yang membengkak akan menyusul orbit planet yang menjauh, atau
apakah Bumi (dan bahkan Venus) lolos dari genggamannya?
K.-P Schroder dan Robert Cannon Smith adalah
dua orang ilmuwan yang telah menjawab pertanyaan ini. Dalam makalah studi berjudul “Distant Future of
the Sun and Earth Revisted” yang telah dipublikasikan di Monthly Notice of Royal Astronomical Society, mereka
menjalankan perhitungan dengan model terbaru evolusi bintang.
Menurut Schroder dan Smith, saat menjadi
bintang raksasa merah 7,59 miliar tahun yang akan datang, Matahari mulai kehilangan massanya dengan cepat. Pada saat mencapai radius
maksimalnya, 256 kali ukurannya saat ini, massa Matahari menurun ke 67% massanya saat ini. Ketika mulai membengkak, Matahari akan menyapu wilayah terdalam tata surya hanya dalam waktu 5 juta tahun.
Setelah melakukan fusi nulkir helium yang relatif singkat (130 juta tahun), pada saat itu Matahari membengkak dan melampaui orbit Merkurius dan Venus. Saat mendekati
Bumi, Matahari telah kehilangan 4,9 x 1020 ton massa setiap tahunnya
(8% massa Bumi).
Akankah Bumi Bertahan?
Ada kabar buruk dan kabar baik, menurut Schroder dan Smith. Kabar buruknya, Bumi tidak mampu bertahan selama
Matahari membengkak. Meskipun orbit Bumi melebar 50% lebih jauh daripada
saat ini (1,5 AU), sangat tipis peluang untuk meloloskan
diri. Matahari yang ukurannya semakin membengkak, menelan Bumi tepat sebelum
mencapai puncak tahap raksasa merah. Bahkan Matahari terus membengkak 0,25 AU lagi selama 500.000 tahun kemudian.
1 AU adalah jarak
Bumi-Matahari, sekitar 150.000.000 km.
 |
| Ilustrasi bintang raksasa merah. Kredit: NASA/Walt Feimer |
Begitu berada di dalam atmosfer Matahari,
Bumi akan bertabrakan dengan partikel-partikel gas. Orbit Bumi akan luruh dan akan ditelan sepenuhnya. Jika saja orbit Bumi saat ini sedikit lebih jauh, 1,15
AU, Bumi bisa meloloskan diri dari Matahari. Jika saja kita
bisa mendorong planet kita untuk berada ke jarak 1,15 AU, maka kita dapat bertahan. Namun, pengandaian semacam itu sepenuhnya bersifat spekulatif
dan hanya ada di dunia fiksi ilmiah.
Kabar baiknya, jauh sebelum Matahari memasuki
tahap raksasa merah, zona layak huni Bumi akan lenyap. Para astronom
memperkirakan zona layak huni baru akan meluas melampaui orbit Bumi dalam waktu
sekitar satu miliar tahun. Matahari yang semakin panas akan menguapkan seluruh lautan dan melenyapkan atom hidrogen dari air.
Bumi tidak akan pernah memiliki samudera lagi dan meleleh.
Apakah itu adalah kabar baik? Ya, dengan percaya diri! Umat manusia akan dipaksa meninggalkan Bumi sebelum dihancurkan oleh Matahari. Mengingat fakta
bahwa kita berurusan dengan garis waktu melampaui apapun yang pernah
kita lalui, kita belum berani memastikan ada beberapa fenomena bencana lain yang mengharuskan kita untuk lebih cepat meninggalkan
Bumi, atau barangkali kita tidak akan pernah melampaui tahap evolusi kita saat ini.
Perubahan zona layak huni Matahari akan mengubah seluruh tata surya. Sebagian besar wilayah terluar tata surya justru akan memasuki zona layak huni baru, yang membentang antara 49,4-71,4 AU, melampaui Sabuk Kuiper. Berarti dunia-dunia es yang sebelumnya beku akan mencair dan air cair akan berada di luar orbit Pluto.
Mungkin Eris akan menjadi rumah baru kita. Planet
katai Pluto menjadi Venus baru, sedangkan Haumeau, Makemake dan objek lain menjadi wilayah terluar baru tata surya. Pertanyaan yang paling menarik adalah "apakah kita akan tetap bertahan di Bumi miliaran tahun dari sekarang?"
Entah bagaimana, subjek yang ada di depan
kita dan apa yang tertinggal saat kita pergi, terus mempesona kita. Saat harus berhadapan dengan fenomena seperti Matahari, Bumi, dan alam semesta, eksistensi kita hanyalah sekedipan mata dibandingkan
kosmos, dan berapa lama kita akan tetap bertahan sebagai suatu spesies tetap menjadi pertanyaan terbuka.
Ditulis oleh: Matt Williams,
www.universetoday.com
#terimakasihgoogle
Komentar
Posting Komentar