Tidak ada yang abadi, baik itu hujan November yang dingin maupun dunia tempat kita tinggal. Suatu hari nanti, matahari kita akan mati, dan dalam skala apokalips, situasinya akan menjadi sangat buruk, di mana pun Anda berada. Untungnya, peristiwa ini tidak akan terjadi dalam waktu dekat. Jadi, tenang saja, ini adalah masalah generasi mendatang.
Hal menarik tentang apokalips adalah bahwa sebagian besar bersifat hipotetis. Perang nuklir, perubahan iklim, zombie—semuanya mungkin terjadi, tetapi tidak ada yang pasti. Namun, kematian matahari adalah kepastian mutlak.
Karena kita tahu bahwa itu akan terjadi suatu hari nanti, dan mungkin Anda sudah terlalu banyak mendengar hal positif dan optimis belakangan ini, mari kita telaah apa yang akan terjadi ketika matahari akhirnya mati, dan apa yang bisa diharapkan oleh umat manusia saat itu.
Kapan Itu Akan Terjadi?
Matahari sebagian besar terdiri dari hidrogen (sekitar 92%), yang terus-menerus mengalami reaksi fisi dan menghasilkan energi. Pada suhu 27 juta derajat Fahrenheit di intinya, tekanan dan panas sangat kuat sehingga hidrogen menyatu menjadi helium. Dari segi massa, matahari sekitar 330.000 kali lebih besar dari Bumi. Bahkan, angka untuk massa matahari pun sulit dibayangkan. Jika dinyatakan dalam pon, angkanya adalah 4,4 diikuti oleh 30 angka nol. Sungguh luar biasa.
Matahari akan mati ketika semua hidrogennya habis. Perkiraannya, ini akan terjadi sekitar 5 miliar tahun dari sekarang. Saat ini, usia matahari sekitar 4,5 miliar tahun, jadi ia bahkan belum mencapai usia paruh baya.
Mungkin Anda berpikir, “Oh tidak, sebaiknya saya menandai kalender saya lima miliar tahun lagi.” Tenang saja, karena itu baru saat matahari kehabisan hidrogen. Setelah hidrogen habis, masih ada dua atau tiga miliar tahun lagi untuk menyaksikan sekaratnya bintang kita.
Matahari kita adalah bintang katai kuning atau bintang deret utama tipe-G. Secara umum, bintang apa pun yang seukuran matahari kita dan mengalami jenis reaksi fusi yang sama adalah bintang katai kuning. Namun, seiring dengan habisnya hidrogen, ia akan menjadi katai merah, dan kita akan membahasnya lebih lanjut nanti. Ini akan menjadi masa yang kacau, tidak hanya bagi matahari tetapi juga bagi seluruh tata surya kita. Dan bahkan setelah itu pun, prosesnya belum selesai. Matahari masih harus mencapai fase katai putih, dan itulah akhir hayatnya yang sebenarnya.
Bagaimana Matahari Akan Mati?
Seperti yang sudah disebutkan, matahari akan kehabisan bahan bakar dalam empat atau lima miliar tahun lagi. Setelah semua hidrogen habis, yang tersisa hanyalah helium. Matahari kita tidak menghasilkan panas atau tekanan yang cukup di intinya untuk memulai pembakaran helium.
Saat ini, gaya gravitasi yang sangat besar yang dihasilkan oleh matahari terus-menerus menarik inti ke dalam, tetapi produksi helium selama proses fusi mendorongnya keluar lagi, menciptakan semacam keseimbangan. Helium pada dasarnya adalah limbah selama proses fusi. Matahari tidak membutuhkannya dan tidak dapat menggunakannya. Jadi, seperti reaktor nuklir di Bumi, ia hanya menghasilkan sampah ini dan membiarkannya begitu saja, karena tidak ada yang bisa dilakukan dengannya. Setidaknya di Bumi, kita bisa menguburnya di gunung dan berpura-pura tidak perlu khawatir tentangnya. Matahari hanya harus menyimpannya di sana, dan pada akhirnya, itu akan menjadi masalah.
Saat kita kehabisan hidrogen untuk dibakar, gaya gravitasi akan mengambil alih dan membuat inti semakin padat. Helium akan lebih banyak daripada hidrogen, dan hidrogen akan mulai terbakar di luar inti. Itulah yang akan mengubah katai kuning menjadi raksasa merah. Jika Anda belum tahu apa itu raksasa merah, Anda mungkin bisa menebak dari namanya bahwa ia akan sangat berbeda dari apa yang kita lihat saat ini.
Karena inti akan menjadi mati dan sangat tertekan oleh gravitasi, hidrogen yang terbakar di luar akhirnya akan dapat mengembang daripada tertahan di dalam. Ekspansi inilah yang menghasilkan bagian “raksasa” dari raksasa merah. Tidak lagi terikat oleh gaya gravitasi, matahari akan tumbuh. Ia bahkan mungkin mencapai sejauh Mars.
Apa yang Terjadi Selanjutnya?
Setelah katai merah terbentuk dan telah mengembang sejauh mungkin, sisa bahan di matahari hanya memiliki beberapa pilihan. Ia akan membakar bahan bakar yang bisa dibakarnya sampai katai merah menyusut dan membentuk katai putih yang jauh lebih dingin. Ini pada dasarnya adalah keadaan akhir bagi sebagian besar bintang yang lebih kecil. Semua bahan bakar telah habis terbakar, tidak ada lagi reaksi yang terjadi.
Selama bertahun-tahun, diyakini bahwa ini adalah akhir dari matahari kita, gumpalan dingin dan terlupakan di luar angkasa. Namun, model komputer menunjukkan bahwa sisa materi matahari akan dikeluarkan ke luar angkasa. Ini pada dasarnya hanyalah gas dan debu, dan bisa mencapai setengah dari seluruh massa bintang, semuanya dilepaskan dan menciptakan nebula di tata surya kita.
Jika Anda pernah melihat gambar nebula secara online, dan ada beberapa gambar menakjubkan yang bisa Anda cari, itulah yang Anda lihat. Isi perut bintang yang dulunya bersinar terang, diterangi oleh sisa-sisa energi dari inti bintang yang sangat panas. Dalam istilah kosmik, ini berumur sangat pendek, dan nebula matahari kita mungkin hanya bertahan selama 10.000 tahun.
Bisakah Matahari Menjadi Lubang Hitam?
Bintang yang sangat besar dan padat berpotensi membentuk lubang hitam ketika mati. Bintang-bintang besar ini melalui proses yang sama dengan yang akan dialami matahari kita, membakar semua bahan bakar mereka saat inti semakin padat. Karena ukuran bintang-bintang itu, massa menjadi begitu padat sehingga ketika bintang itu meledak, ia runtuh menjadi lubang hitam. Singularitas ini begitu kuat sehingga cahaya pun tidak dapat melarikan diri. Apa pun yang ada di dekatnya, termasuk planet, berpotensi tertarik dan hancur.
Bintang yang runtuh menjadi lubang hitam biasanya 8 hingga 10 kali lebih besar dari bintang kita. Secara relatif, kita memiliki bintang yang sangat kecil di tata surya kita. Tidak hanya matahari tidak cukup besar untuk membentuk lubang hitam, tetapi ia bahkan tidak cukup besar untuk menjadi supernova ketika mati atau berubah menjadi bintang neutron. Bukan berarti nasib tata surya kita menjadi lebih baik atau lebih buruk sebagai akibat dari ini, tidak ada akhir yang bahagia untuk kematian bintang bagi tata surya secara keseluruhan, tetapi tidak, tidak ada lubang hitam yang akan terbentuk.
Bisakah Bumi Bertahan?
Jelas, kita tidak tahu persis bagaimana rupa matahari saat mati dan berubah dari katai kuning menjadi raksasa merah. Namun, berdasarkan apa yang kita ketahui tentang kepadatan matahari saat ini, komposisi unsurnya, dan hal-hal seperti itu, model komputer menunjukkan bahwa raksasa merah yang akan terbentuk akan menelan Merkurius, Venus, dan mungkin Bumi itu sendiri.
Sekali lagi, jika Anda berencana untuk hidup dalam beberapa miliar tahun, Anda mungkin ingin membuat persiapan untuk apa yang akan terjadi sebelum seluruh planet ditelan oleh matahari raksasa merah. Sebagai permulaan, dalam beberapa ratus juta tahun, mungkin satu miliar tahun, Bumi mungkin akan menjadi tidak layak huni. Beberapa prediksi mengatakan kita memiliki sekitar 500 juta tahun sebelum panas matahari menjadi sangat buruk sehingga lautan mendidih dan Bumi menjadi rumah kaca besar yang tidak ramah.
Matahari telah menjadi lebih terang sepanjang hidup Anda. Matahari telah menjadi lebih panas dan lebih terang sepanjang keberadaan Bumi. Ini jelas merupakan proses yang lambat, tetapi matahari kita lebih terang daripada di zaman dinosaurus. Faktanya, luminositas telah meningkat 30% sejak terbentuk.
Kecerahan matahari terkait erat dengan bagaimana kehidupan di Bumi berfungsi. Dalam satu miliar tahun, diharapkan luminositas akan meningkat 10% lagi. Ia meningkat 10% setiap miliar tahun. Ini dapat menurunkan kadar CO2 sedemikian rupa sehingga kehidupan tumbuhan yang kompleks tidak lagi dapat bertahan hidup. Itu akan secara efektif membunuh sebagian besar kehidupan di planet ini.
Namun, beberapa peneliti yang optimis percaya bahwa siklus yang mengatur CO2 ini tidak bergantung pada suhu seperti yang kita kira sebelumnya, dan tanaman mungkin benar-benar mendapatkan 0,6 miliar tahun lagi sebelum mati. Bukankah itu hebat? Pada titik itu, mereka percaya sesuatu yang disebut transisi rumah kaca lembap akan menjadi apa yang membunuh semua tanaman, karena atmosfer kita menjadi begitu jenuh dengan kelembapan dari peningkatan suhu sehingga tanaman tidak dapat bertahan hidup. Itu pada dasarnya adalah prediksi 500 juta tahun yang kita sebutkan sebelumnya, hanya pada garis waktu yang lebih panjang.
Bagaimanapun Anda memotongnya, pada akhirnya atmosfer bumi tidak akan mampu menahan kekuatan matahari dan akan terkelupas. Itu pada dasarnya akan menjadi akhir dari semua kehidupan di sini. Bumi akan menjadi tidak seperti Venus; lanskap hangus dengan udara yang tidak dapat dihirup yang sebagian besar terbuat dari karbon dioksida.
Sekarang, apakah itu dalam satu miliar tahun atau 1,6 miliar tahun, katakanlah kehidupan paling kompleks di Bumi telah mati. Kemudian dalam tiga miliar tahun lagi atau lebih sampai peristiwa katai merah itu terjadi. Tidak mungkin Venus atau Merkurius akan selamat dari itu. Para ilmuwan tidak yakin apakah Bumi akan tertelan utuh atau apakah kita akan berada tepat di perbatasan matahari merah yang baru.
Jika kita tertelan oleh matahari, akan membutuhkan waktu kurang dari sehari untuk menghancurkan seluruh planet. Bahkan mungkin hanya membutuhkan beberapa menit. Jika kita tidak tertelan, kita akan berada sangat dekat sehingga matahari akan membakar setiap hal di planet ini menjadi ketiadaan kecuali inti besi. Segala sesuatu di permukaan, kerak, mantel, semua batuan, semua jalan akan larut.
Untuk bersenang-senang, beberapa planet luar seperti Pluto sebenarnya dapat berakhir di alam yang layak huni dengan air cair di permukaannya. Bukan berarti kehidupan akan berevolusi di sana, atau bahkan akan punya banyak waktu untuk memulai, tetapi itu mungkin saja.
Singkatnya, tidak ada skenario di mana Bumi hidup lebih lama dari matahari.
Bisakah Akhir Matahari Dihentikan?
Jadi, katakanlah manusia hidup dalam satu miliar tahun. Matahari terus menjadi lebih terang, menjadi lebih panas, dan sebagai spesies, kita menyadari bahwa akhir sudah dekat. Apakah ada cara untuk menghentikan matahari menghancurkan kita dan dirinya sendiri?
Plot film Sunshine tahun 2007 pada dasarnya adalah ini. Astronot pergi ke luar angkasa dengan tujuan menyelamatkan matahari dengan meledakkan alat nuklir di dalamnya. Dalam kehidupan nyata, itu mungkin tidak sepenuhnya masuk akal. Tetapi perlu diingat bahwa kita memiliki satu miliar tahun untuk menghasilkan ide yang lebih baik. Anda harus berharap bahwa teknologi akan meningkat melampaui apa yang bisa dibayangkan tahun 2007.
Orang-orang telah merenungkan tantangan teknis untuk mencoba memperbaiki matahari agar tidak mati. Pada dasarnya, ini berarti menyingkirkan kelebihan helium atau menyuntikkan lebih banyak hidrogen. Sebagian besar hidrogen tata surya sudah ada di matahari, jadi menemukan pasokan yang besar akan menjadi masalah.
Gagasan untuk “mengaduk” matahari telah diusulkan karena lapisan luarnya tidak terbakar, inti dalamnya yang sedang dikonsumsi. Sebagian besar hidrogen eksterior hilang dan akan dikeluarkan ke luar angkasa sebelum sempat digunakan di matahari. Namun, teknologi apa pun yang mampu mencampurkannya mungkin akan meningkatkan kecerahan dan panas matahari. Satu hingga lima juta ton helium per detik perlu dikeluarkan agar berhasil.
Ide lain dapat melihat penggunaan laser untuk secara harfiah memotong hidrogen dalam upaya membuat beberapa bintang katai merah yang lebih kecil yang membakar lebih sedikit secara intens tetapi jauh lebih lama.
Menyuntikkan hidrogen langsung ke inti juga dapat menyebabkan ketidakstabilan, yang menyebabkan suar yang kuat dan lonjakan suhu. Membuat matahari yang lebih kecil akan secara drastis mengurangi suhunya. Dengan kata lain, bahkan secara teoritis, mencoba memanipulasi seluruh bintang adalah bisnis yang sangat berisiko. Tetapi dalam satu miliar tahun, siapa tahu?