Bagaimana caranya agar bumi tidak terbakar terik matahari?

Saya yakin kita, sebagai spesies, mencintai planet asal kita (walaupun emisi karbon kita berlebihan). Namun kenyataan buruknya adalah bahwa Bumi akan hancur. Suatu hari nanti, Matahari akan memasuki fase yang membuat kehidupan di Bumi tidak mungkin terjadi, dan pada akhirnya menjadikan planet ini hanya sebongkah besi dan nikel yang menyedihkan dan sepi.

Kabar baiknya adalah jika kita sungguh-sungguh – dan jangan khawatir, kita masih punya waktu ratusan juta tahun untuk merencanakannya – kita bisa menjaga dunia kita tetap ramah, lama setelah Matahari kita menjadi gila.

Mimpi buruk saat bangun tidur

Matahari perlahan tapi pasti menjadi lebih terang, lebih panas, dan lebih besar seiring berjalannya waktu. Miliaran tahun yang lalu, ketika gumpalan molekul mulai menari bersama dan menamakan dirinya kehidupan, Matahari 20% lebih redup dibandingkan saat ini. Bahkan dinosaurus pun mengetahui bintang yang lebih lemah dan lebih kecil. Meskipun Matahari baru setengah jalan melalui fase utama pembakaran hidrogen dalam hidupnya, dengan rentang waktu 4 miliar tahun sebelum ia mulai mati, kombinasi aneh antara suhu dan kecerahanlah yang memungkinkan adanya kehidupan di bumi yang kecil ini. Planet kita akan terkikis hanya dalam beberapa ratus juta tahun. Sekejap mata, secara astronomis.

Matahari menabur benih kehancurannya sendiri melalui fisika dasar keberadaannya. Saat ini, bintang kita menghabiskan hampir 600 juta metrik ton hidrogen setiap detiknya, menghancurkan atom-atom tersebut menjadi sebuah api nuklir yang mencapai suhu lebih dari 27 juta derajat Fahrenheit. Dari 600 juta metrik ton tersebut, 4 juta diubah menjadi energi, cukup untuk menerangi seluruh tata surya.

Namun reaksi fusi ini tidak sepenuhnya bersih. Masih ada produk sampingan yang tersisa, abu dari kebakaran nuklir: helium. Helium ini tidak dapat kemana-mana, karena siklus konveksi dalam yang terus-menerus menggerakkan material di dalam Matahari tidak pernah mencapai inti Matahari tempat helium terbentuk. Jadi helium hanya diam di sana, lembam, tidak bernyawa, dan tidak berguna, menyumbat mesin.

Pada usianya saat ini, Matahari tidak memiliki suhu dan tekanan yang cukup tinggi di intinya untuk melakukan fusi helium. Jadi, helium menghalanginya, meningkatkan massa total inti tanpa memberinya bahan lain untuk berfusi. Untungnya, Matahari mampu dengan mudah mengkompensasi hal ini, dan kompensasi ini terjadi melalui bagian fisika yang dikenal sebagai kesetimbangan hidrostatik.

Matahari berada dalam keseimbangan yang konstan, hidup di ujung pisau nuklir. Di satu sisi adalah energi yang dilepaskan oleh proses fusi, yang jika tidak dikendalikan, dapat mengancam akan meledakkan Matahari, atau setidaknya memperluasnya. Yang melawan hal ini adalah gravitasi bintang itu sendiri yang sangat besar, yang menekan ke dalam dengan seluruh kekuatan yang dapat dihasilkan oleh 1.027 ton hidrogen dan helium. Jika gaya ini terus berlanjut, gravitasi Matahari akan menghancurkan bintang kita menjadi lubang hitam yang ukurannya tidak lebih besar dari kota berukuran sedang.

Jadi apa yang terjadi jika kekuatan yang tidak dapat dihentikan menghadapi tekanan yang tidak dapat diatasi? Keseimbangan yang bagus, dan sebuah bintang dapat hidup selama miliaran tahun. Jika karena alasan tertentu suhu api neraka nuklir meningkat secara acak, hal ini akan memanaskan sisa bintang dan menggembungkan lapisan luarnya, sehingga mengurangi tekanan gravitasi dan memperlambat reaksi nuklir. Jika Matahari berkontraksi secara acak, lebih banyak materi akan mendorong dirinya ke dalam inti, di mana ia akan ikut serta dalam tarian nuklir yang memabukkan, dan pelepasan energi yang dihasilkan akan berkonspirasi untuk mengembang kembali bintang ke proporsi normal.

Namun kehadiran abu helium, yang merupakan limbah nuklir, mengganggu keseimbangan ini dengan menggantikan hidrogen yang seharusnya bisa melebur. Matahari hanya bisa menarik ke dalam, gravitasi tiada henti dan tidak peduli. Ketika hal ini terjadi, hal ini akan memaksa reaksi nuklir inti menjadi lebih ganas, meningkatkan suhunya, yang pada gilirannya menyebabkan permukaan Matahari membengkak dan menjadi cerah.

Perlahan, perlahan, perlahan, seiring helium terus terakumulasi di inti Matahari (atau bintang lain bermassa serupa), ia mengembang dan menjadi lebih cerah sebagai responsnya. Sulit untuk memprediksi secara pasti kapan kecerahan ini akan menimbulkan bencana bagi planet kita, dan hal ini bergantung pada interaksi kompleks antara radiasi, atmosfer, dan lautan. Namun perkiraan umum adalah kita memiliki waktu sekitar 500 juta tahun lagi sebelum kehidupan menjadi mustahil.