Sebilangan besar saintis meramalkan bahawa dalam sekitar satu miliar tahun, radiasi matahari yang semakin meningkat akan membakar Bumi di luar kebiasaan. Sekumpulan penyelidik dari Caltech telah mengkaji mekanisme yang menyebabkan planet mana pun dengan organisma hidup dapat dihuni lebih lama daripada yang difikirkan awalnya, mungkin menggandakan jangka hayat. Ini terdengar seperti berita baik bagi penduduk Bumi di masa depan, tetapi juga, mekanisme ini dapat meningkatkan peluang bahawa kehidupan di tempat lain di Alam Semesta mungkin mempunyai waktu untuk maju ke tahap yang lebih maju.
Para penyelidik mengatakan bahawa tekanan atmosfera adalah pengatur iklim semula jadi untuk planet terestrial dengan biosfera. Pada masa ini, dan di masa lalu, Bumi telah mengekalkan suhu permukaannya melalui kesan rumah hijau. Terdapat sejumlah besar CO2 dan gas rumah hijau yang lain di atmosfer 1 bilion tahun yang lalu, yang merupakan perkara yang baik. Jika tidak, Bumi mungkin menjadi ais batu beku. Tetapi ketika cahaya dan panas matahari meningkat seiring bertambahnya usia, Bumi secara semula jadi dapat mengatasi dengan mengurangkan jumlah gas rumah hijau di atmosfer, sehingga mengurangkan kesan pemanasan dan membuat permukaan planet ini dapat dihuni dengan nyaman.
Namun, bertentangan dengan apa yang dituntut oleh kebanyakan saintis, profesor Caltech Joseph L. Kirschvink mengatakan bahawa Bumi mungkin mendekati titik di mana tidak ada cukup karbon dioksida yang tersisa untuk mengatur suhu menggunakan prosedur yang sama. Tetapi jangan takut, ada mekanisme lain yang sedang berjalan yang mungkin berfungsi lebih baik untuk mengatur suhu di Bumi, menjadikan planet rumah kita selesa untuk hidup lebih lama daripada yang pernah diramalkan oleh orang lain.
Dalam makalah mereka, Kirschvink dan kolaboratornya Profesor Caltech Yuk L. Yung, dan pelajar siswazah King-Fai Li dan Kaveh Pahlevan menunjukkan bahawa tekanan atmosfera adalah faktor yang menyesuaikan suhu global dengan memperluas garis penyerapan inframerah gas rumah hijau. Model mereka menunjukkan bahawa dengan hanya mengurangkan tekanan atmosfera, jangka hayat biosfer dapat diperpanjang sekurang-kurangnya 2,3 bilion tahun ke depan, lebih dari dua kali lipat anggaran sebelumnya.
Para penyelidik menggunakan analogi "selimut" untuk menerangkan mekanisme. Untuk gas rumah hijau, karbon dioksida akan diwakili oleh serat kapas yang membentuk selimut. "Tenunan kapas mungkin mempunyai lubang, yang memungkinkan panas keluar," jelas Li, pengarang utama kertas tersebut.
"Ukuran lubang dikendalikan oleh tekanan," kata Yung. "Picit selimut," dengan meningkatkan tekanan atmosfera, "dan lubang menjadi lebih kecil, sehingga lebih sedikit panas dapat keluar. Dengan tekanan yang lebih sedikit, lubang menjadi lebih besar, dan lebih banyak haba dapat melarikan diri, ”katanya, membantu planet ini menumpahkan haba tambahan yang dihasilkan oleh matahari yang lebih bercahaya.
Penyelesaiannya adalah dengan mengurangkan tekanan total atmosfer itu sendiri, dengan membuang sejumlah besar nitrogen molekul, gas yang kebanyakannya tidak bertindak balas yang membentuk sekitar 78 peratus atmosfera. Ini akan mengatur suhu permukaan dan membiarkan karbon dioksida tetap berada di atmosfer, untuk menyokong kehidupan.
Ini tidak perlu dilakukan secara sintetik - nampaknya ia berlaku secara normal. Biosfer itu sendiri mengeluarkan nitrogen dari udara, kerana nitrogen dimasukkan ke dalam sel-sel organisma semasa mereka tumbuh, dan dikebumikan bersama mereka ketika mereka mati.
Sebenarnya, "pengurangan nitrogen ini adalah sesuatu yang mungkin sudah terjadi," kata Pahlevan, dan itu telah berlaku sepanjang sejarah Bumi. Ini menunjukkan bahawa tekanan atmosfera Bumi mungkin lebih rendah sekarang daripada sebelumnya dalam sejarah planet ini.
Bukti hipotesis ini mungkin berasal dari kumpulan penyelidikan lain yang meneliti gelembung gas yang terbentuk di lavas kuno untuk menentukan tekanan atmosfera yang lalu: ukuran maksimum gelembung pembentuk dihambat oleh jumlah tekanan atmosfera, dengan tekanan yang lebih tinggi menghasilkan gelembung yang lebih kecil, dan begitu juga sebaliknya.
Sekiranya benar, mekanisme ini juga berpotensi berlaku di planet ekstrasur dengan atmosfera dan biosfer.
"Mudah-mudahan, di masa depan kita tidak hanya dapat mengesan planet seperti bumi di sekitar bintang lain tetapi mempelajari sesuatu tentang atmosfera dan tekanan sekitarnya," kata Pahlevan. "Dan jika ternyata planet-planet yang lebih tua cenderung memiliki atmosfer yang lebih tipis, itu akan menjadi petunjuk bahawa proses ini memiliki kesegaran."
Para penyelidik berharap atmosfera eksoplanet dapat dikaji untuk melihat apakah ini berlaku di dunia lain.
Dan jika jangka waktu kebiasaan dapat lebih lama di planet kita sendiri, ini mungkin memberi implikasi untuk mencari kehidupan cerdas di tempat lain di Alam Semesta.
"Tidak memerlukan waktu yang lama untuk menghasilkan kehidupan di planet ini, tetapi memerlukan waktu yang sangat lama untuk mengembangkan kehidupan yang maju," kata Yung. Di Bumi, proses ini memakan masa empat bilion tahun. "Menambah miliaran tahun tambahan memberi kita lebih banyak waktu untuk berkembang, dan lebih banyak waktu untuk menghadapi peradaban maju, yang keberadaannya mungkin diperpanjang oleh mekanisme ini. Ini memberi kita peluang untuk bertemu. "
Sumber: Kertas, tekanan atmosfera sebagai pengatur iklim semula jadi untuk planet terestrial dengan biosfer, Caltech
