 |
| Ilustrasi Bumi dan Matahari. Kredit: Science Photo Library |
InfoAstronomy - Pergerakan planet-planet di tata surya cukup sulit dipahami, bahkan sebelum kita mulai membahas materi gelap yang tampaknya menjaga galaksi-galaksi untuk tetap menyatu dan berputar dengan kecepatan yang sangat tinggi.
Satu hal yang aneh tapi nyata, walaupun tarikan gravitasi Matahari begitu kuat, ternyata planet-planet di tata surya sedang bergerak menjauh dari Matahari. Bumi, misalnya, diketahui bergerak menjauh dari Matahari dengan kecepatan sekitar 1,5 sentimeter per tahun!
Kenapa hal ini bisa terjadi? Apa yang menyebabkan planet-planet menjauhi Matahari?
Pertama, Bumi dan planet-planet lain di tata surya sebenarnya tidak terpengaruh oleh energi gelap yang selama ini membuat alam semesta memuai. Pemuaian alam semesta hanya memengaruhi wilayah-wilayah alam semesta yang tidak terikat oleh gaya-gaya lain. Atau dengan kata lain, hanya terjadi pada alam semesta skala besar.
Jadi, pemuaian alam semesta tersebut tidak memengaruhi jarak antara objek-objek di tata surya (seperti antara Bumi dan Matahari) karena gaya gravitasi bekerja lebih dominan. Hal ini berbeda dengan objek-objek yang tidak terikat oleh gaya gravitasi, seperti dua galaksi yang cukup jauh satu sama lain sehingga mereka malah bergerak menjauh satu sama lain karena alam semesta memuai.
Nah, planet-planet tata surya dapat mengitari Matahari, alih-alih jatuh ke Matahari, adalah karena adanya keseimbangan antara kecepatan gerak planet dan tarikan gravitasi antara planet dan Matahari yang akhirnya membuat planet-planet bergerak mengelilingi Matahari dalam jalur elips.
Jadi, untuk bisa menjauh dari Matahari, planet-planet harus bergerak lebih cepat di orbitnya. Dan hal inilah yang terjadi pada planet-planet di tata surya.
Penyebabnya? Planet-planet bergerak lebih cepat dalam orbitnya mengitari Matahari sehingga mereka menjauh dari Matahari adalah karena Matahari sendiri, dengan sangat lambat, mengubah massa menjadi energi dalam fusi nuklir di intinya, sehingga ia mengalami kehilangan massa.
Saat Matahari menggabungkan hidrogen menjadi helium melalui fusi nuklir, terjadi penurunan massa Matahari dan pelepasan energi melalui radiasi elektromagnetik dan partikel. Hilangnya massa Matahari secara terus-menerus dan stabil ini mengakibatkan berkurangnya tarikan gravitasi Matahari terhadap planet-planet, sehingga pada akhirnya menyebabkan perluasan orbit planet.
Perkiraan fluks elektromagnetik dan partikel Matahari menunjukkan bahwa Matahari kehilangan sekitar 10 hingga 13 massanya per tahun. Hal itu menyebabkan Bumi menjauh dari Matahari dengan kecepatan 1,5 sentimeter per tahun, yang artinya total 150.000 kilometer dalam 10 miliar tahun, kala hidup Matahari kita, atau hanya sekitar 0,1% dari jarak orbitnya saat ini.
Bahayakah Bagi Bumi?
Jika Bumi berada sejauh 150.000 kilometer dari orbitnya saat ini, seperti yang akan terjadi dalam 10 miliar tahun lagi, beberapa perubahan signifikan akan terjadi.
Suhu Global Akan Turun
Dengan jarak yang lebih jauh dari Matahari, Bumi akan menerima sekitar 2% lebih sedikit energi Matahari (berdasarkan hukum kuadrat jarak). Ini berarti suhu rata-rata Bumi akan menurun.
Suhu yang lebih rendah bisa mengakibatkan perubahan iklim yang besar. Daerah yang sekarang tropis mungkin menjadi lebih kering dan lebih dingin, mengurangi kelembaban dan mungkin memicu periode es atau setidaknya zaman es kecil.
Dampak Pada Kehidupan Manusia
Pertanian akan sangat terpengaruh. Tanaman yang bergantung pada jumlah sinar Matahari dan suhu tertentu bisa mengalami kegagalan panen, sehingga manusia mau tidak mau harus beradaptasi dengan varietas yang lebih tahan dingin.
Perubahan iklim akan mempengaruhi ekonomi global, terutama di sektor pertanian, perikanan, dan energi. Migrasi manusia mungkin meningkat karena perubahan kondisi hidup yang tidak dapat diadaptasi oleh penduduk lokal.
Stabilitas Orbit Terganggu
Perubahan jarak ini akan memengaruhi stabilitas orbital Bumi. Meskipun 150.000 kilometer mungkin tampak kecil secara astronomis, dalam sistem gravitasi kompleks, ini bisa mengakibatkan perubahan pada eksentrisitas orbit Bumi atau bahkan pada kemiringan sumbu Bumi, yang akan memengaruhi musim.
Jarak yang lebih jauh dari Matahari juga akan memengaruhi kecepatan orbit Bumi, yang bisa mengubah panjang tahun Bumi. Namun, ini akan berpengaruh sangat kecil pada panjang hari karena hari di Bumi lebih bergantung pada rotasi planet kita.
Bumi Dilahap Matahari Duluan
Sebelum Bumi mencapai jarak 150.000 kilometer lebih jauh dari Matahari, dalam sekitar 5 miliar tahun dari sekarang, Matahari akan menjalani perubahan besar dalam siklus hidupnya yang akan berdampak fatal bagi Bumi. Ia akan mengembang menjadi rasaksa merah!
 |
| Ilustrasi ketika Matahari menjadi raksasa merah. Kredit: NASA |
Ketika Matahari menghabiskan sebagian besar hidrogen di intinya, yang selama ini digunakan untuk memproduksi energi melalui fusi nuklir, inti tersebut akan menyusut akibat gravitasi. Penyusutan ini akan meningkatkan tekanan dan suhu di dalam inti, sehingga Matahari mulai memfusi helium menjadi karbon dan oksigen.
Proses fusi helium ini menghasilkan energi yang lebih tinggi dibandingkan dengan fusi hidrogen, membuat Matahari membengkak menjadi raksasa merah. Ketika Matahari membesar, diameter luarnya akan meningkat hingga menjadi ribuan kali dari ukuran sekarang, cukup besar untuk mencapai dan akhirnya menelan orbit planet-planet terdekat, termasuk Bumi.
Sebelum Bumi terhisap ke dalam Matahari, peningkatan kecerahan Matahari saat fase raksasa merah ini sudah cukup untuk mengubah kondisi Bumi menjadi tidak laik huni bagi kehidupan karena suhu permukaan Bumi akan menjadi sangat panas.
Setelah masa sebagai raksasa merah, Matahari akan kehabisan bahan bakar untuk fusi dan akan menghilangkan lapisan luarnya ke ruang angkasa, meninggalkan inti yang menjadi kerdil putih. Namun, pada titik ini, takdir Bumi sudah ditentukan; entah terbakar atau tersedot ke dalam Matahari, atau jika beruntung, mungkin akan terlempar ke orbit yang jauh lebih luas di mana suhu akan sangat dingin dan tidak lagi mendukung kehidupan.
Sumber & Referensi:
- Henry, J., Yurukcu, M., & Nnanna, G. (2021). How fast is the distance between Earth and the Sun changing in the Solar System?.
- Hossain, E. (2022). The Sun and the Earth. In The Sun, Energy, and Climate Change (pp. 1-67). Cham: Springer Nature Switzerland.
- Zhong, C. X. (2017). A Reason for the Earth Moving Away from the Sun and the Possibility to Escape Being Engulfed by a Red Giant Sun. American Journal of Astronomy and Astrophysics, 5(4), 25-27.