Suatu hari di masa depan, lautan Bumi akan mendidih, menghancurkan semua nyawa di permukaan planet dan menjadikannya sama sekali tidak dapat dihuni. Pemanasan global ini dalam beberapa hal tidak dapat dielakkan: pemanasan secara beransur-ansur yang dialami oleh Matahari berlaku kerana pembakaran bahan bakar di dalam bintang secara beransur-ansur. Walau bagaimanapun, ada cara untuk memastikan Bumi dapat dihuni jika kita mengembangkan penyelesaian jangka panjang: penghijrahan seluruh Bumi. Adakah mungkin?
Kita perlu mencari tahu berapa panasnya dan seberapa cepat ia akan berlaku untuk menggerakkan Bumi dengan kadar yang pantas.
Cara mana-mana bintang memperoleh tenaganya adalah dengan menggabungkan unsur-unsur yang lebih ringan menjadi unsur-unsur yang lebih berat di terasnya. Matahari kita, khususnya, mensintesis helium dari hidrogen di kawasan di mana suhu teras melebihi 4,000,000 darjah. Semakin panas, semakin cepat kadar sintesis; di tengah-tengah inti, suhu mencapai 15,000,000 darjah. Kelajuan ini hampir selalu berterusan. Dari masa ke masa, peratusan hidrogen menjadi helium berubah, dan bahagian dalamannya memanas sedikit lebih dari berbilion tahun. Dan ketika pemanasan berlaku, kami melihat perkara berikut:
- kecerahan meningkat - lebih banyak tenaga dipancarkan dari masa ke masa
- Luminari sedikit meningkat dalam ukuran, radius meningkat beberapa persen untuk setiap miliar tahun
- suhunya tetap hampir selalu, berbeza kurang dari 1% setiap bilion tahun.
Semuanya berpunca dari satu fakta yang tidak menyenangkan: jumlah tenaga yang sampai ke Bumi perlahan-lahan meningkat dari masa ke masa. Untuk setiap 110 juta tahun, cahaya luminositi meningkat sekitar 1%. Ini bermaksud bahawa tenaga yang sampai ke Bumi juga meningkat sebanyak 1% pada masa yang sama. Ketika Bumi berusia empat bilion tahun lebih muda, planet kita menerima 70% tenaga yang diterimanya hari ini. Dan dalam satu atau dua bilion tahun lagi, jika kita tidak melakukan apa-apa, masalah besar akan timbul di Bumi. Pada tahap tertentu, suhu permukaan akan meningkat hingga 100 darjah celcius. Iaitu, lautan akan menguap.
Video promosi:
Bagaimana kita dapat mengurangkannya? Terdapat beberapa kemungkinan penyelesaian:
Kami dapat memasang serangkaian reflektor besar di titik Lagrange L1 untuk mencegah sebagian cahaya mencapai Bumi.
Kita dapat membuat geo-insinyur atmosfer / albedo planet kita sehingga ia memantulkan lebih banyak cahaya dan menyerap lebih sedikit.
“Kita dapat menyelamatkan planet ini dari kesan rumah hijau dengan mengeluarkan molekul metana dan karbon dioksida dari atmosfera.
“Kita dapat meninggalkan Bumi dan fokus pada dunia luar yang luar biasa seperti Marikh.
Secara teori, semuanya boleh berfungsi, tetapi memerlukan usaha dan sokongan yang luar biasa.
Walau bagaimanapun, keputusan untuk memindahkan Bumi ke orbit terpencil mungkin menjadi muktamad. Dan walaupun kita harus terus menggerakkan planet ini dari orbit untuk memastikan suhu tetap, ia akan memakan masa ratusan juta tahun. Untuk mengimbangi kesan kenaikan 1% dalam cahaya cahaya Matahari, Bumi mesti dijauhkan 0,5% dari Matahari; untuk mengimbangi kenaikan 20% (iaitu lebih dari 2 bilion tahun), Bumi mesti dipindahkan lebih jauh 9.5%. Bumi tidak lagi berjarak 149.6 juta km dari Matahari, tetapi 164 juta km.
Jarak dari Bumi ke Matahari tidak banyak berubah sejak 4.5 bilion tahun yang lalu. Tetapi jika Matahari menghangat dan kita tidak mahu Bumi memanggang sepenuhnya, kita harus mempertimbangkan dengan serius kemungkinan penghijrahan planet.
Ia memerlukan banyak tenaga! Untuk menggerakkan Bumi - semua enam septillion kilogram (6 x 1024) - jauh dari Matahari secara signifikan akan mengubah parameter orbit kita. Sekiranya kita menggerakkan planet ini sejauh 164.000.000 km dari Matahari, ada perbezaan yang jelas:
- Bumi akan berputar mengelilingi Matahari 14.6% lebih lama
- untuk mengekalkan orbit yang stabil, kelajuan orbit kita mesti turun dari 30 km / s menjadi 28.5 km / s
- jika tempoh putaran Bumi tetap sama (24 jam), tahun tidak akan menjadi 365, tetapi 418 hari
- Matahari akan jauh lebih kecil di langit - sebanyak 10% - dan air pasang yang disebabkan oleh matahari akan menjadi lebih lemah beberapa sentimeter
Sekiranya Matahari membengkak dengan ukuran dan Bumi menjauh darinya, kedua-dua kesan ini tidak dapat dikompensasi; Matahari akan kelihatan lebih kecil dari Bumi.
Tetapi untuk membawa Bumi sejauh ini, kita perlu membuat perubahan tenaga yang sangat besar: kita perlu mengubah tenaga berpotensi graviti sistem Matahari-Bumi. Walaupun dengan mengambil kira semua faktor lain, termasuk perlambatan pergerakan Bumi di sekitar Matahari, kita harus mengubah tenaga orbit Bumi sebanyak 4.7 x 1035 joule, yang bersamaan dengan 1.3 x 1020 terawatt jam: 1015 kali ganda dari kos tenaga tahunan yang dikeluarkan kemanusiaan. Seseorang akan berfikir bahawa dalam dua miliar tahun mereka akan berbeza, dan mereka ada, tetapi tidak banyak. Kita memerlukan 500,000 kali lebih banyak tenaga daripada yang dijana oleh manusia di seluruh dunia hari ini, dan semuanya akan bergerak ke Bumi dengan selamat.
Kelajuan di mana planet berputar di sekitar matahari bergantung pada jaraknya dari matahari. Penghijrahan Bumi yang perlahan pada jarak 9.5% tidak akan mengganggu orbit planet lain.
Teknologi bukanlah persoalan paling sukar. Soalan rumit jauh lebih mendasar: bagaimana kita mendapatkan semua tenaga ini? Sebenarnya, hanya ada satu tempat yang akan memenuhi keperluan kita: matahari itu sendiri. Pada masa ini, Bumi menerima sekitar 1500 watt tenaga per meter persegi dari Matahari. Untuk mendapatkan kekuatan yang cukup untuk melakukan migrasi Bumi dalam jangka waktu yang tepat, kita harus membina sebuah array (di ruang angkasa) yang akan mengumpulkan 4.7 x 1035 joule tenaga, secara merata, lebih dari 2 bilion tahun. Ini bermaksud bahawa kita memerlukan susunan 5 x 1015 meter persegi (dan kecekapan 100%), yang setara dengan keseluruhan luas sepuluh planet, seperti kita.
Konsep tenaga suria ruang sudah lama dikembangkan, tetapi belum ada yang membayangkan rangkaian sel suria berukuran 5 miliar kilometer persegi.
Oleh itu, untuk mengangkut Bumi ke orbit yang selamat lebih jauh, panel suria seluas 5 miliar kilometer persegi, 100% efisien, akan diperlukan, yang mana semua tenaga akan dihabiskan untuk mendorong Bumi ke orbit lain selama 2 miliar tahun. Adakah mungkin secara fizikal? Tentunya. Dengan teknologi moden? Tidak sama sekali. Adakah ini boleh dilakukan? Dengan apa yang kita tahu sekarang, hampir pasti tidak. Menyeret seluruh planet sukar kerana dua sebab: pertama, kerana tarikan matahari secara graviti dan kerana besarnya bumi. Tetapi kita hanya mempunyai Matahari dan Bumi seperti itu, dan Matahari akan menjadi panas tanpa mengira tindakan kita. Sehingga kita mengetahui bagaimana mengumpulkan dan menggunakan jumlah tenaga ini, kita memerlukan strategi lain.
Ilya Khel
