Kita tinggal di planet hijau kecil dengan satu bulan mengorbit bintang kuning dengan beberapa batu yang kurang mesra di dekatnya dan bola gas yang kurang menyambut sedikit lebih jauh, yang dinamakan sempena semua jenis dewa mitos. Semasa kita menjelajah wilayah ruang yang semakin jauh, kita tanpa putus asa berusaha mencari sistem bintang lain yang dapat mengandungi dunia yang menyenangkan untuk didiami. Dengan menghargai percubaan ini dan menyedari betapa beruntungnya kita hidup dalam sistem kita, sementara itu, kita dapat meneroka senario lain yang mungkin dan gila tentang betapa berbezanya sistem suria kita. Catatan kepada pengarah moden. Apa…
… jika Mars tidak kehilangan medan magnetnya
Mars pernah mempunyai suasana yang menjanjikan ketika ia hangat, lembap dan penuh dengan karbon dioksida. Ia hilang ketika Planet Merah kehilangan medan magnetnya kira-kira 3,6 miliar tahun yang lalu, yang memungkinkan Matahari menghembus atmosfera dengan angin suria tanpa hukuman. Dengan standard kosmik, ini berlaku dengan cepat - sebahagian besar atmosfera hilang dalam beberapa ratus juta tahun setelah medan magnet dimatikan. Hari ini, atmosfer Mars merangkumi kira-kira 1% dari atmosfer bumi di permukaan laut, dan angin suria terus memakannya pada kadar sekitar 100 gram sesaat.
Kita tahu bahawa planet ini pernah mempunyai medan magnet, kerana batuan magnet masih ada di permukaannya. Ada yang percaya bahawa medan magnet hilang kerana pengeboman berat oleh asteroid, yang mengganggu aliran panas di dalam Marikh yang menghasilkan medan magnet. Sekiranya ini tidak berlaku, Marikh akan mempertahankan lautan primitifnya dan, mungkin, akan menjadi sumber kehidupan lain di sistem suria kita.
Teori lain menunjukkan bahawa medan magnet lama hanya dapat merangkumi separuh planet ini, sehingga mempertikaikan daya maju jangka panjangnya. Memahami komposisi inti dalam Mars akan membantu menjawab soalan ini. Di Bumi, besi cair mengalir di sekitar teras yang lebih panas dan keras yang menahan medan magnet pelindung kita di tempat. Sekiranya Mars hanya mempunyai inti lebur, itu dapat menjelaskan kehilangannya.
… jika Bumi tidak mempunyai Bulan
Video promosi:
Dipercayai bahawa kira-kira 4.5 miliar tahun yang lalu, embrio planet seukuran Mars (disebut Theia) menerobos Bumi, mengeluarkan cukup bahan daripadanya untuk membentuk bulan kita. Kesan pasang surut Bulan dapat mempengaruhi gunung berapi awal dan meningkatkan jumlah meteorit yang jatuh untuk menghilangkan kehidupan awal. Namun, ada yang percaya bahawa kehidupan pertama kali muncul di lubang hidroterma laut dalam dalam proses yang dapat dipengaruhi secara positif oleh arus pasang surut.
Pasang surut bulan yang cepat, ketika Bulan mendekati Bumi, dapat menciptakan laut masin yang cetek, di mana serpihan asid protonukleik mengikat pada aliran yang lemah dan reput pada yang kuat, yang akhirnya menyebabkan pembentukan DNA. Menurut ahli paleobiologi Bruce Lieberman, “akhirnya, kehidupan dapat terbentuk tanpa gelombang. Tetapi garis keturunan yang menyebabkan munculnya manusia berakar tepat pada arus."
Kemungkinan arus pasang surut membantu pemindahan haba dari khatulistiwa ke kutub, menyiratkan bahawa usia ais akan menjadi lebih teruk tanpa Bulan dan mengurangkan tekanan evolusi terhadap kehidupan. Sekiranya kehidupan berevolusi di Bumi tanpa Bulan, ia mungkin akan mengalami lebih sedikit perubahan dari masa ke masa dan menjadi lebih sedikit. Panjang hari juga akan berbeza tanpa Bulan, yang membantu memperlambat putaran Bumi dari enam hingga dua puluh empat jam, dan juga menstabilkan kemiringan Bumi dan oleh itu musim. Apa-apa kehidupan yang berkembang di dunia tanpa bulan akan mengalami hari dan malam yang sangat pendek dan mungkin perubahan iklim yang lebih teruk.
Sekiranya tidak ada bulan, bentuk kehidupan akan kehilangan cahaya bulan, yang membantu mereka tetap aktif pada waktu malam, mempengaruhi pemangsa pada waktu malam, dan mendorong perkembangan penglihatan malam. Kehidupan budaya dari setiap spesies yang hidup akan tetap tanpa pengaruh bulan.
… jika Bumi mempunyai cincin
Setelah bertembung dengan planet Theia yang tidak stabil, Bumi memperoleh sebentar cincin, yang akhirnya bergabung ke Bulan. Ini berlaku kerana serpihan itu terletak di luar had Roche, di mana daya graviti merobek mana-mana satelit semula jadi yang baru lahir. Sekiranya bulan kecil atau satelit terlalu dekat dengan tarikan gravitasi Bumi, ia akan pecah dengan pembentukan cincin kekal seterusnya.
Saturnus mempunyai cincin es yang hampir tidak akan bertahan lama jika mereka berada dekat dengan Matahari seperti kita, tetapi secara teorinya cincin batu dapat bertahan, walaupun mereka akan berbeda dengan cincin Saturnus. Kesannya akan jelas, kerana bayang-bayang yang dilemparkan oleh cincin akan menyebabkan musim sejuk dan penurunan sinar matahari di kedua belahan. Sekiranya kehidupan cerdas terbentuk dalam keadaan seperti itu, cincin akan mengganggu perkembangan astronomi optik berasaskan darat. Mereka juga akan menyulitkan perjalanan angkasa dan satelit kerana serpihan ruang.
Cincin seperti itu akan kelihatan berbeza bergantung pada wilayah Bumi dari mana ia dilihat - garis tipis di langit di atas Peru, busur separuh langit yang kuat di Guatemala, jam atmosfera 180 darjah di Polynesia, dan cahaya di mana-mana di cakrawala di Alaska. Seseorang hanya dapat membuat spekulasi tentang bagaimana orang-orang kuno dunia akan memasukkan spesies-spesies menakjubkan ini ke dalam mitologi dan kosmologi mereka.
… jika Musytari adalah bintang
Planet terbesar di tata surya, menurut beberapa, semestinya menjadi bintang, kerdil coklat, tetapi kekurangan sedikit jisim. (Yang lain berpendapat bahawa Musytari perlu tiga belas kali lebih besar untuk melakukan ini.) Sekiranya Musytari menjadi bintang, ia akan menjadi malap dan jauh, sedikit lebih terang daripada Venus. Bintang seperti itu tidak akan menghasilkan cahaya atau panas yang cukup, dan akan lima kali lebih jauh dari Bumi daripada Matahari, jadi (untungnya) tidak akan mempengaruhi perkembangan kehidupan di Bumi.
Mengubah Musytari menjadi bintang tidak begitu mudah, lebih sukar daripada hanya membakar planet ini. Oleh kerana Musytari kebanyakan terdiri dari hidrogen, untuk menyalakannya, anda harus menutupnya dengan oksigen setengah isipadu Musytari: hasilnya adalah air. Tetapi kita memerlukan bintang, bukan pembakar besar. Untuk memulakan peleburan seperti matahari, lebih banyak hidrogen diperlukan. Ia memerlukan 13 Jupiter lain untuk kerdil coklat, 79 untuk kerdil merah, dan 1.000 kali lebih banyak Musytari untuk bintang berukuran matahari.
Namun, simulasi menunjukkan bahawa meningkatkan ukuran Musytari ke ukuran matahari akan menyebabkan kekacauan dalam sistem suria. Satelit dari planet luar akan terbang keluar dari orbit ke arah yang berbeza, dan tali pinggang asteroid akan musnah sepenuhnya. Dan sementara Mercury dan Venus akan tetap hampir utuh, Bumi akhirnya akan menabrak planet lain atau mengorbit lebih dekat dengan Matahari.
… jika Bumi berputar dengan cara yang lain
Kesan putaran terbalik Bumi yang paling jelas adalah Matahari terbit di barat dan terbenam di timur, tetapi itu tidak semua. Menurut ahli astrofizik University of Pennsylvania Kevin Luman, “Bumi berputar dengan cara ini kerana ia dilahirkan begitu. Ketika Matahari adalah bintang yang baru lahir, terdapat sejumlah besar gas dan debu di sekelilingnya, berputar dalam struktur berbentuk cakera besar. Satu-satunya planet yang berputar ke arah yang berlawanan adalah Venus, dan ini kemungkinan besar disebabkan oleh pelanggaran berbilion tahun yang lalu. Pengulangan proses sedemikian dengan Bumi mungkin akan mengecualikan pemerhati untuk musim panas yang panjang.
Walaupun ini berlaku atas perintah sihir atau makhluk asing, akibatnya akan sangat serius. Kesan Coriolis, yang menentukan bagaimana putaran Bumi dihantar ke tingkah laku angin, akan terbalik sepenuhnya. Angin perdagangan akan menghadap ke arah lain, yang akan menyebabkan perubahan iklim di banyak wilayah. Ini akan memberi kesan terutamanya kepada Eropah apabila angin panas yang bertiup melintasi Atlantik dari Teluk Mexico akan digantikan oleh angin sejuk Siberia dari timur.
Di tempat lain di Bumi, perubahan putaran mungkin memberi kesan yang lebih baik. Di Afrika Utara, curah hujan akan meningkat, dan jumlah air sungai yang memasuki Laut Mediterania akan mengubahnya menjadi tasik air tawar. Udara yang hangat akan dihantar ke Pasifik Utara dan Atlantik Selatan, menjadikan Alaska, Timur Jauh Rusia dan sebahagian Antartika lebih menarik seumur hidup.
… jika kita menukar tempat dengan Marikh
Sekiranya Bumi dan Marikh disusun semula, kesannya akan cukup menarik: Suhu Mars akan meningkat, penutup kutub akan mencair, gas akan dibebaskan dari tanah, dan iklim akan menjadi semakin hangat seperti sekarang di Bumi. Bumi, sebaliknya, akan menjadi lebih sejuk. Lebih banyak masalah akan berpunca daripada ketidakstabilan sistem suria dalaman kerana pengaruh orbit planet antara satu sama lain.
Ahli fizik planet Renu Malhotra dari University of Arizona melakukan simulasi yang menunjukkan ketidakstabilan orbit planet yang teruk. Dia cuba mengabaikan hasil Mercury, tetapi semuanya menyebabkan fakta bahawa Mars akan dikeluarkan dari sistem suria. Simulasi lain menunjukkan bahawa Bumi dan Marikh akan memperoleh orbit yang tidak stabil kerana pengaruh Musytari. Ini menunjukkan bahawa keadaan orbit sistem suria dalaman agak tidak stabil, yang mempersoalkan cadangan beberapa futuris untuk menggerakkan Mars lebih dekat ke Matahari.
Hebatnya, jika mekanik orbit berfungsi, Bumi akan bertukar tempat dengan Venus dengan sempurna. Kajian menunjukkan bahawa Bumi, atau planet terestrial, berpotensi dapat dihuni di orbit Venus, yang posisinya biasanya diperkirakan sedikit lebih dekat dengan Matahari daripada yang diperlukan untuk hidup. Walaupun terdapat sinaran suria yang berlipat ganda, penutup awan akan mengekalkan suhu permukaan dalam had yang dapat diterima.
… jika kita tinggal di pusat atau di tepi galaksi
Kita nampaknya tinggal di sektor Bima Sakti yang agak membosankan, jauh dari kesibukan pusat galaksi. Sekiranya kita berada di pusat galaksi, langit malam akan jauh lebih terang, dengan sekumpulan bintang terang (seperti Venus), kerana bintang-bintang di teras dipisahkan oleh beberapa minggu cahaya, bukan tahun. Ketumpatan bintang berhampiran pusat ialah 10 juta bintang per parsec padu, meningkat daripada 0.2 di segmen samar kami. Terdapat juga banyak supernova dan lubang hitam supermasif di dekatnya, tetapi apa yang boleh anda lakukan, kehidupan bandar seperti itu.
Sementara itu, jika kita lebih dekat ke tepi Bima Sakti, hampir tidak ada yang akan berubah jika hidup muncul sama sekali. Sistem bintang di pinggir galaksi mempunyai tahap logam yang lebih rendah, iaitu, mereka mempunyai unsur-unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium. Penurunan tahap unsur logam bermaksud bahawa gergasi gas seperti Musytari, yang perlahan-lahan berkumpul di sekitar teras pepejal, akan kelihatan kurang. Oleh kerana syarikat gergasi gas tidak akan mendapat pukulan, dunia padat akan lebih rentan terhadap kesan komet. Selain itu, langit malam Bumi di pinggir galaksi akan kusam dan kosong.
Hidup di pinggir bandar juga boleh mempunyai aspek positif. Ada yang percaya bahawa syarat hidup sesuai dengan serangkaian syarat utama yang dipenuhi hanya dalam jarak yang agak sempit yang dikenali sebagai zon yang boleh dihuni galaksi. Pada tahun 2001, Guillermo Gonzalez menyatakan bahawa supernova yang kerap dan tahap radiasi yang tinggi yang terdapat di pusat galaksi menghalang kemunculan kehidupan. Kajian terbaru mengatakan bahawa hujah ini agak skeptikal, kerana pensterilan supernova yang kerap akan diimbangi oleh kemungkinan besar kehidupan berkembang.
… jika ada dua cahaya matahari
Pada tahun 2011, ahli astronomi memerhatikan planet pertama yang diketahui dalam sistem bintang binari, juga dikenali sebagai planet berbilang mengorbit, yang disebut Kepler-16b. Alan Boss, ahli astrofizik di Carnegie Institute of Science, ditanya bagaimana rupa Bumi dalam keadaan seperti itu. Dia berkata: "Sedikit sejuk. Walaupun lebih dekat dengan bintangnya daripada Bumi, bintang-bintang ini tidak begitu terang, jadi suhu di planet ini hanya -73 darjah Celsius. Sekiranya kita mengganti Matahari kita dengan bintang-bintang ini, kita akan menjadi lebih sejuk, kerana kita lebih jauh dari Matahari daripada Tatooine ini."
Sudah tentu, tidak semua sistem binari sama, dan beberapa situasi lebih sesuai untuk perkembangan kehidupan. Penyelidikan yang dibentangkan pada pertemuan ke-223 Persatuan Astronomi Amerika pada tahun 2014 menunjukkan bahawa beberapa sistem bintang binari mungkin lebih baik untuk pengembangan kehidupan daripada sistem bintang kesatuan. Bintang berpasangan, yang putarannya telah diselaraskan, akan mengurangkan sinaran suria dan angin bintang, yang sering membersihkan atmosfer planet dan bulan.
Kajian oleh ahli astrofizik Paul Mason telah menunjukkan bahawa bintang-bintang yang mengorbit satu sama lain dalam 10-60 hari Bumi akan memberikan kekuatan pasang surut yang mengurangkan putaran dan mengurangkan angin bintang, yang berpotensi memperluas julat zon yang berpotensi dapat dihuni dalam sistem dengan menggabungkan cahaya dari dua bintang dan bukan satu. Mason mengakui bahawa mempunyai dua cahaya matahari, Venus dapat menjimatkan airnya, dan Bumi akan menjadi dunia yang lebih lembap.
… jika matahari hilang
Walaupun ketakutan orang-orang kuno, Matahari tidak akan keluar secara tiba-tiba, dan senario seperti itu tidak mungkin secara fizikal, sejauh yang kita tahu. Tetapi jika itu berlaku, Bumi tidak akan langsung membeku. Sekiranya kita berada di orbit di atas bintang yang pernah disayangi dan disejukkan, suhu akan turun di bawah -17 darjah Celsius dalam seminggu, dan hingga -73 darjah dalam setahun. Tanpa fotosintesis, kehidupan tumbuhan akan cepat pudar, begitu juga semua kehidupan lain ketika lautan membeku.
Lapisan ais atas akan mengasingkan perairan dalam dan mencegah lautan membeku selama beratus-ratus ribu tahun, sehingga beberapa bentuk kehidupan lautan dan panas bumi dapat bertahan. Menyeramkan, tetapi pokok-pokok akan bertahan selama beberapa dekad lagi, berkat metabolisme dan penyimpanan gula yang perlahan. Tempat terbaik untuk bertahan hidup manusia adalah kapal selam nuklear atau mungkin kediaman yang dibina di negara-negara kaya panas bumi seperti Iceland.
Selain daripada mati kerana selesema, masih ada beberapa kelebihan untuk hidup di dunia tanpa Matahari. Risiko suar suria akan dikurangkan, komunikasi satelit dan keadaan bagi para astronom akan diperbaiki.
Tetapi secara amnya, tentu lebih baik dengan Matahari. Walaupun anda mengeluarkan Matahari sebentar, tanpa graviti Matahari, semua objek di Sistem Suria akan bergerak dalam garis lurus dan bukannya orbit bulat. Sebentar kemudian, ketika matahari kembali, segala-galanya dari raksasa gas hingga debu kosmik akan berada di orbit baru, beberapa di antaranya akan tidak stabil. Juga, sesaat, heliosfera, yang melindungi sistem suria dari sinaran ekstrasur, akan hilang. Detik tanpa pelindung akan membolehkan sinaran keji dari luar menembus, yang akan menyebabkan munculnya aura di seluruh dunia, mengganggu satelit dan grid kuasa, atau mungkin mensterilkan Bumi.
… jika Bumi memenuhi lubang hitam
Hampir setiap kanak-kanak yang ingin tahu di alam semesta ini telah memikirkan kesan yang mungkin ada pada lubang hitam di Bumi, atau sekurang-kurangnya pada orang yang tinggal di sini. Frank Hale dari Universiti Stanford telah mencadangkan apa yang mungkin berlaku jika lubang hitam berukuran duit syiling, yang akan mempunyai jisim yang hampir sama dengan Bumi, berakhir di pusat planet ini. Bukan bahawa Bumi disedut oleh pembersih vakum ruang, tetapi masih akan ada kekecohan.
Bahan yang jatuh ke dalam lubang hitam akan menjadi sangat panas, menyebabkan radiasi dan tekanan mendorong keluar lapisan luar materi dan menyebabkan letupan spektakuler yang melepaskan dari Bumi seperti plasma yang terlalu panas. Pemeliharaan momentum akan memastikan bahawa jisim Bumi berputar lebih cepat di sekitar lubang hitam dan membuat cakera penambahan yang akan membatasi kadar di mana jisim Bumi diserap. Bumi akan berubah menjadi runtuhan berputar dengan cepat, tetapi akan memakan masa sebelum dimakan.
Lubang hitam yang lebih kecil tidak akan begitu teruk. Alam semesta dipercayai dipenuhi dengan lubang hitam primordial dengan jisim yang setara dengan gunung kecil. Lubang hitam ini bersembunyi di dalam gergasi gas dan membawa kepada kelahiran supernova pramatang. Sekiranya lubang hitam seperti itu menerobos Bumi dengan kelajuan tinggi, ia mungkin akan terbang tepat. Pelanggaran seperti itu akan menghasilkan pelepasan tenaga yang setara dengan letupan satu tan TNT, tetapi akan meregangkan sepanjang panjang jalan, sehingga hampir tidak ada yang perasan. Walau bagaimanapun, laluan lubang hitam seperti itu melalui Bumi akan meninggalkan "tiub panjang bahan yang sangat rosak akibat radiasi, yang akan tetap dapat dikenali sepanjang masa geologi."
Perkara akan menjadi lebih gelap jika sistem suria bertabrakan dengan lubang hitam supermasif dengan massa berjuta kali ganda jisim matahari, mungkin dikeluarkan oleh graviti dua galaksi bertembung. Ahli astronomi Christopher Springob percaya bahawa kita akan mengesyaki ada yang tidak kena ketika lubang hitam menghampiri 1000 tahun cahaya dari sistem suria. Selepas itu, kita hanya mempunyai beberapa ribu tahun lagi untuk mempersiapkan kedatangannya, setelah itu lubang hitam ini secara signifikan akan mengganggu orbit planet-planet dan menggigit sistem bintang. Apabila lubang hitam dalam setahun cahaya, graviti akan merobek dunia sehingga Bumi akan dikunyah dengan baik sebelum akhirnya ditelan.
Atau tidak. Samir Mathur dari Ohio State University percaya bahawa dia mempunyai bukti matematik bahawa kita bahkan tidak menyedari bahawa kita dimakan oleh lubang hitam.
