Siapakah kita dan dari mana kita datang ke dunia ini? Pertanyaan ini telah meresahkan umat manusia sejak dahulu kala; banyak teori, mulai dari teosofis hingga fisika, yang dimaksudkan untuk menjawabnya, namun semuanya masih sebatas hipotesis, belum didukung bukti.
Lisa Randall dan "materi gelap"
Ahli astrofisika percaya bahwa kebakaran bintang nuklir menjadi sumber komponen kimiawi tubuh kita. Ahli biologi evolusi mencari kesamaan antara DNA manusia dan primata, mencari bukti bahwa manusia berevolusi dari kera.
Namun Lisa Randall, ahli fisika teoretis di Universitas Harvard, memiliki pendapat berbeda, yang ia uraikan dalam buku terbarunya, Dark Matter and Dinosaurs.
Bidang penelitiannya adalah fisika partikel teoretis dan kosmologi.
Dalam buku terbarunya, ia berargumentasi bahwa kepunahan dinosaurus merupakan kondisi yang diperlukan bagi munculnya manusia di Bumi, dan hal ini terkait dengan “materi gelap,” sebuah materi misterius dan tak kasat mata yang diperkirakan para astronom mencakup 85% dari total volume Alam Semesta kita.
Akhir dari satu spesies adalah awal dari bab lainnya
Teori paleontologi mengatakan bahwa sekitar 66 juta tahun yang lalu, sebuah benda langit raksasa sepanjang sembilan kilometer (mungkin sebuah komet) menghantam planet kita. Akibat bencana dalam skala kosmik ini, 75% spesies biologis musnah total, termasuk sebagian besar dinosaurus.
Di antara yang selamat adalah primata kecil. Selama 66 juta tahun berikutnya, mereka secara bertahap bertambah tinggi badannya, belajar berjalan dengan dua kaki, dan mengembangkan otak yang pada akhirnya dapat mereka gunakan untuk memecahkan masalah yang kompleks.
Jadi, karena batu luar angkasa raksasa bertabrakan dengan planet kita, primata memiliki peluang untuk bertahan hidup, berkembang, dan berkembang. Peristiwa ini dapat dianggap sebagai keberuntungan sederhana atau keberuntungan yang langka. Randall setuju dengan kedua opsi tersebut.
Dalam bukunya, seorang fisikawan wanita menggambarkan zat gelap seperti pancake di Galaksi yang memunculkan ras manusia.
Belum ada seorang pun yang mampu mendeteksi materi gelap. Namun, ada banyak bukti pengaruh gravitasi yang sangat besar di alam semesta kita. Mayoritas komunitas ilmiah setuju bahwa materi gelap adalah suatu bentuk zat misterius yang tidak dapat kita lihat atau sentuh, namun tetap meresap ke seluruh kosmos. Ia cenderung terkonsentrasi di sekitar galaksi, seperti gelembung raksasa. Namun Randall berpendapat bahwa materi ini mungkin juga ada di Galaksi kita sebagai semacam “cakram gelap” dengan latar belakang bintang, planet, dan awan gas.
Waspadalah terhadap disk yang gelap
Jika ada materi gelap dalam bentuk piringan hipotetis, maka sudah pasti ia memiliki massa yang sangat besar dan pengaruh gravitasi yang kuat terhadap benda-benda di sekitarnya, termasuk Tata Surya kita. Namun Galaksi kita bergerak, dan jarak ke sana pun berubah. Setiap 32 juta tahun, Tata Surya melewati bidang Bima Sakti, dan jika terdapat piringan gelap, maka melalui bidang tersebut juga.
Ada alasan untuk percaya bahwa kepunahan massal di masa lalu di Bumi terjadi kira-kira sama dengan beberapa tahun yang lalu (25-35 juta).
Kesamaan antara waktu sejak kepunahan massal dan periode fluktuasi tata surya kita di Galaksi inilah yang membuat Randall dan rekannya di Harvard, Matthew Rhys, memikirkan hubungan antara peristiwa-peristiwa ini.
Randall berpendapat bahwa ketika sistem planet kita mendekati piringan gelap, akan terjadi interaksi gravitasi dengan apa yang disebut awan Oort. Letaknya sekitar 1.000 hingga 100.000 unit astronomi (90 miliar hingga 9 triliun mil) dari Matahari dan diyakini berisi miliaran benda es yang tebalnya setidaknya 12 mil. Jika benda tersebut menabrak bumi, berarti berakhirnya kehidupan. Dan Randall berpendapat itulah yang terjadi pada dinosaurus 66 juta tahun lalu.
Bukti
Belum ada. Randall mencoba membuktikan teorinya dengan mengamati kecepatan dan arah bintang di Galaksi kita. Jika bintang-bintang menyimpang dari jalur yang dihitung, dan hal ini tidak dapat dijelaskan oleh jumlah materi biasa yang terlihat di sekitarnya, maka keberadaan piringan gelap dapat diasumsikan.
Ini adalah tugas yang sangat sulit. Ada sekitar 100 miliar bintang di Bima Sakti, dan materi gelap sangat sulit dideteksi.
Lisa Randall "Materi Gelap dan Dinosaurus"
Detektif luar angkasa dengan spoiler di sampulnya. Sebuah versi genosida dari penulis “Knocking on Heaven’s Door.”
Berdasarkan hasil penyelidikan dan kegiatan pencarian operasional yang panjang, Lisa Randall menyebut materi gelap sebagai pembunuh dinosaurus. Bukan sepotong kain tebal berwarna gelap yang bisa membunuh jika dijatuhkan dari ketinggian yang cukup, melainkan pengisi hipotetis dari kekosongan kosmik yang tidak terlihat oleh pengamatan dan pengukuran. Para ilmuwan, setelah menghitung kecepatan rotasi rata-rata galaksi, sampai pada kesimpulan bahwa seluruh massa benda fisik di Alam Semesta jelas tidak cukup untuk membuat segala sesuatu berputar dan berputar seperti itu. Sesuatu membantu galaksi menambah kecepatannya; ia cukup berat dan menciptakan latar belakang gravitasi yang menahan segala sesuatu di alam semesta dalam satu sistem. Justru karena pengaruh gravitasi dari benda inilah para ilmuwan sampai pada kesimpulan bahwa ada suatu bentuk materi yang secara tidak terlihat mengontrol pergerakan semua benda kosmik - dari debu kosmik hingga gugus bintang yang sangat besar. Materi gelap adalah ahli penyamaran dan memiliki banyak wajah. Ada beberapa versi mengenai kemungkinan terjadinya hal tersebut. Para ilmuwan belum merasakannya, tetapi mereka sudah membaginya menjadi beberapa jenis.
Salah satu spesies ini, 66 juta tahun yang lalu, mengubah lintasan komet dan mengirimkannya ke Bumi, tempat dinosaurus menjalani kehidupan tanpa beban, memakan rumput dan satu sama lain. Mungkin hewan-hewan yang malang, yang tidak menyadari nasib mereka, cukup cerdas untuk mengatur prosesi keagamaan dan memenjarakan mereka untuk diposkan ulang, memperebutkan wilayah, dan menenggelamkan lonceng peringatan akan naluri mempertahankan diri di lubang tar dan minyak. Mereka punya keyakinan sendiri, tapi tidak ada masa depan. Sebuah benda kosmik yang ukurannya tidak signifikan menurut standar kosmik - berdiameter sekitar 10 km - mengakhiri rencana mereka untuk mencapai tanaman hijau subur dan menggigit lebih keras pihak tetangga yang tidak waspada. Dinosaurus, dan juga banyak orang, tidak mampu memahami keterhubungan yang menakjubkan antara benda-benda besar dan kecil, energi dan pikiran di Alam Semesta yang menakjubkan tanpa batas. Materi gelap menghancurkan dinosaurus, mengendalikan (sampai batas tertentu) periode kemakmuran dan kemunduran kehidupan di planet Bumi, berkontribusi pada munculnya kehidupan berakal dan munculnya spesies dominan homo sapiens. Tunggu, ternyata materi gelap itu...
Lisa Randall adalah wanita pertama yang bekerja di departemen fisika di Universitas Princeton dan wanita pertama yang menjadi fisikawan teoretis tetap di MIT dan Universitas Harvard.
Pembelian: bookvoed.ru/book?id=7066932&utm_source=vkontakte&utm_medium=social&utm_campaign=vkontakte
Artikel ini secara otomatis ditambahkan dari komunitas
Belum lama ini, saat liburan musim semi dari Harvard, saya memutuskan untuk mengunjungi teman-teman di Colorado, bekerja di sana, dan bermain ski. Pegunungan Rocky adalah tempat yang sangat baik untuk menyendiri dan merenung, di mana malam sama indahnya dengan siang hari. Pada malam yang cerah, langit diterangi oleh kilatan cahaya dari "bintang jatuh" - meteoroid kuno kecil yang runtuh di atasnya. Suatu malam, saya dan teman saya berdiri di luar rumah, terpesona oleh banyaknya benda bercahaya yang menelusuri langit gelap. Beberapa kali meteor yang cukup mencolok muncul di pandangan saya, dan kemudian kami melihat meteor yang sangat besar, yang jejaknya tidak hilang selama beberapa detik.
Meskipun saya seorang ahli fisika, pemandangan seperti itu sering kali membuat saya merasa damai, dan saya menikmatinya. Namun kali ini, saya bertanya-tanya objek apa ini dan apa arti lintasannya. Meteor tersebut merupakan akhir dari kisah 4,5 miliar tahun - kilatan cahaya kedua yang menunjukkan bahwa meteoroid tersebut menempuh jarak 50–100 km melalui atmosfer sebelum menguap dan menghilang. Kemungkinan besar, ia melintas di atas kepala kita pada ketinggian 50–100 km, itulah sebabnya kita melihat jejaknya dalam bentuk busur besar di langit. Secara umum, itu saja - pemandangan yang indah dan sesuatu yang setidaknya dapat kami jelaskan sebagian. Ketika saya mengatakan bahwa gambar indah di langit ini adalah hasil pembakaran partikel debu kosmik atau benda seukuran kerikil kecil di atmosfer, teman saya yang bukan ilmuwan sangat terkejut dan mengatakan bahwa , menurutnya, itu adalah sebuah benda yang lebarnya tidak kurang dari beberapa kilometer.
Percakapan kami dengan cepat beralih dari keindahan langit malam ke skala bencana yang bisa ditimbulkan oleh benda berukuran satu kilometer yang jatuh ke Bumi. Kemungkinan suatu benda sebesar ini bertabrakan dengan Bumi adalah rendah, dan kemungkinan benda besar jatuh di daerah padat penduduk bahkan lebih rendah lagi. Namun demikian, penampakan permukaan Bulan (terlalu sedikit kawah yang tersisa di Bumi untuk menarik kesimpulan darinya) menunjukkan bahwa selama keberadaan Bumi, jutaan benda besar berukuran diameter satu hingga 1000 km bertabrakan dengannya. . Namun, sebagian besar tabrakan ini terjadi miliaran tahun yang lalu selama periode pemboman besar-besaran akhir, yang, terlepas dari namanya, terjadi segera setelah pembentukan tata surya, bahkan sebelum tata surya memperoleh keadaan yang kurang lebih stabil.
Untungnya bagi kehidupan di Bumi, frekuensi tumbukan meteoroid besar telah sangat berkurang sejak pemboman tersebut. Bahkan meteorit baru-baru ini yang jatuh di Siberia dan tertangkap kamera dasbor dan ponsel – meteorit Chelyabinsk, yang meninggalkan jejak terang di langit dan di YouTube – hanya berukuran sekitar 20 m Magnitudo yang teman saya bicarakan adalah jatuhnya pecahan Komet Shoemaker-Levy di Jupiter pada tahun 1994. Benda aslinya berukuran lebih besar dan mungkin berukuran beberapa kilometer sebelum pecah menjadi beberapa bagian. Bukti dampak pecahan berukuran kilometer adalah awan gelap seukuran Bumi di atas permukaan Jupiter. Lebar dua puluh meter adalah benda yang besar, tetapi lebar satu kilometer adalah masalah yang sama sekali berbeda.
Namun, kita tidak boleh lupa bahwa sejarah meteorit tidak hanya terkait dengan kehancuran. Meteoroid dan mikrometeoroid yang terus menerus menghantam bumi juga membawa beberapa hal baik. Meteorit - pecahan benda meteorik yang mencapai permukaan bumi, bisa jadi merupakan sumber asam amino, yang secara fundamental penting bagi munculnya kehidupan, serta air - komponen penting lainnya dalam kehidupan dalam bentuk yang kita kenal. Tidak diragukan lagi, sebagian besar logam yang kita ekstrak dari kedalaman juga berasal dari luar bumi. Dapat juga dikatakan bahwa manusia tidak akan muncul tanpa peningkatan pesat mamalia yang terjadi setelah dampak meteor di bumi (lihat Bab 12 untuk rinciannya) yang memusnahkan dinosaurus.
Peristiwa kepunahan massal raksasa yang terjadi 66 juta tahun lalu hanyalah salah satu dari sekian banyak cerita yang menghubungkan kehidupan di Bumi dengan evolusi tata surya. Buku tentang materi abstrak yang saya pelajari, materi gelap, sebenarnya tentang hubungan antara Bumi dan lingkungan kosmiknya. Sekarang saya akan membahas apa yang kita ketahui tentang asteroid dan komet yang menabrak Bumi serta bekas luka yang ditinggalkannya. Saya juga akan membahas pertanyaan tentang apa yang mungkin dihadapi planet kita di masa depan dan apakah kunjungan pengunjung yang merusak dan tidak diinginkan ini dapat dihindari.
Sebuah baut dari biru
Fenomena yang tidak biasa seperti jatuhnya benda-benda luar angkasa ke Bumi tampak begitu luar biasa sehingga ilmu pengetahuan resmi pada awalnya tidak menerima sebagian besar laporan tentang kasus-kasus seperti itu sebagai laporan yang dapat diandalkan. Meskipun pada zaman dahulu orang-orang percaya bahwa benda-benda dari luar angkasa dapat mencapai permukaan bumi, dan para petani pada zaman sekarang juga yakin akan hal ini, kelas-kelas yang lebih tercerahkan mencurigai gagasan semacam itu hingga abad ke-19. Para penggembala yang tidak berpendidikan yang melihat benda-benda jatuh dari langit mengetahui benda apa itu, namun kesaksian mereka tidak menimbulkan rasa percaya diri, karena banyak dari mereka berbicara tentang kejadian-kejadian khayalan. Bahkan para ilmuwan yang akhirnya menerima kenyataan bahwa benda-benda jatuh ke planet kita pada awalnya tidak percaya bahwa batuan tersebut berasal dari kosmik. Mereka lebih suka mencari sumbernya di Bumi, khususnya mereka melihatnya di gunung berapi.
Asal usul meteorit kosmik menjadi bagian dari kepercayaan yang diterima secara umum hanya pada bulan Juni 1794 setelah batu jatuh secara tidak sengaja di halaman Akademi di Siena, di mana peristiwa tersebut diamati oleh banyak turis terpelajar Italia dan Inggris. Semuanya dimulai dengan awan gelap yang tinggi, dari mana, mengikuti batu-batu yang jatuh seperti hujan ke tanah, keluar asap, percikan api turun dan kilat merah yang bergerak perlahan muncul. Kepala Biara Ambrogio Soldani di Siena menganggap material yang jatuh itu cukup menarik untuk mengumpulkan laporan saksi mata dan mengirimkan sampelnya ke ahli kimia yang berbasis di Naples, Guglielmo Thomson - nama samaran William Thomson, yang harus meninggalkan Oxford karena skandal hubungannya dengan seorang anak laki-laki pelayan. Pemeriksaan sampel yang cermat menunjukkan asal usul benda tersebut dari luar bumi. Ini adalah penjelasan yang lebih masuk akal dibandingkan asumsi yang tidak masuk akal mengenai sirkulasi yang berasal dari bulan atau kilat yang menyambar debu. Hal ini juga lebih bermakna daripada asumsi alternatif yang tampaknya masuk akal mengenai asal usul batu vulkanik dari Vesuvius yang saat itu aktif. Gagasan tentang sumber vulkanik dapat dimengerti karena, secara kebetulan, Vesuvius baru meletus 18 jam sebelumnya. Namun Vesuvius berjarak 320 km dan arahnya salah, sehingga teori vulkanik tersebut ditolak.
Pertanyaan tentang asal usul benda meteorik akhirnya diselesaikan oleh ahli kimia Edward Howard dengan bantuan bangsawan dan ilmuwan Perancis Jacques Louis, Comte de Bournon, yang melarikan diri ke London selama Revolusi Perancis pada tahun 1800. Howard dan Earl menganalisis sebuah meteorit yang jatuh dekat Benaris di India. Ternyata, kandungan nikel dalam komposisinya jauh melebihi konsentrasi karakteristik logam tersebut di permukaan bumi, begitu juga dengan batuan yang menyatu di bawah tekanan tinggi. Analisis kimia yang dilakukan oleh Thomson, Howard dan Comte de Bournon persis seperti yang dibutuhkan ilmuwan Jerman Ernst Florence Friedrich Chladny untuk mengkonfirmasi hipotesisnya sendiri bahwa kecepatan benda jatuh ke Bumi terlalu tinggi untuk menerima penjelasan selain penjelasan kosmik. Menariknya, jatuhnya benda langit di Siena terjadi hanya dua bulan setelah penerbitan buku Chladni “On the Origin of Ironmasses”, yang mendapat - sayang! - ulasan buruk dan peringkat negatif sampai salah satu surat kabar Berlin dua tahun kemudian tidak mau repot-repot menulis tentang jatuhnya Siena.
Di Inggris, sebuah buku kecil karya Edward King, anggota Royal Scientific Society, yang diterbitkan pada tahun yang sama, mendapatkan popularitas yang lebih luas. Buku King berfokus pada peristiwa Siena dan memuat banyak referensi tentang karya Chladni. Di Inggris, argumen yang mendukung asal usul meteorit muncul lebih awal, pada 13 Desember 1795, setelah jatuhnya batu seberat lebih dari 25 kg di Wald Cottage, Yorkshire. Mengingat meningkatnya kepercayaan terhadap metode kimia, yang akhir-akhir ini tidak lagi disamakan dengan alkimia, dan bukti dari banyak saksi mata di abad ke-19. meteorit akhirnya dikenali apa adanya. Sejak itu, banyak benda yang tidak diragukan lagi berasal dari luar bumi telah jatuh ke planet kita.
Peristiwa yang lebih dekat dengan zaman kita
Judul-judul yang menyebut meteoroid dan meteorit dijamin menarik minat semua orang. Namun, meskipun ada ketertarikan yang besar terhadap fenomena menakjubkan ini, kita tidak boleh lupa bahwa bumi saat ini secara umum seimbang dengan tata surya, dan peristiwa dramatis jarang terjadi. Hampir semua meteoroid tidak cukup besar untuk menembus lapisan atas atmosfer, tempat sebagian besar material padatnya menguap. Objek yang lebih besar hanya datang sesekali. Namun, partikel-partikel kecil terus-menerus membombardir bumi. Kebanyakan mikrometeoroid yang masuk ke atmosfer berukuran sangat kecil bahkan tidak terbakar. Benda berukuran satu milimeter juga cukup sering jatuh - mungkin setiap 30 detik - dan terbakar tanpa akibat apa pun. Benda-benda yang berukuran lebih dari 2–3 cm sebagian terbakar di atmosfer, dan pecahannya mungkin mencapai permukaan bumi, tetapi benda tersebut terlalu kecil untuk diperhatikan.
Setiap beberapa ribu tahun sekali, sebuah benda besar bisa meledak di lapisan atmosfer bawah. Peristiwa terbesar yang kita ketahui terjadi pada tahun 1908 di kawasan Podkamennaya Tunguska, Rusia. Bahkan tanpa bertabrakan dengan permukaan, ledakan benda semacam itu di atmosfer dapat meninggalkan bekas yang nyata di Bumi. Kita tidak tahu apa sebenarnya yang meledak di langit dekat Sungai Podkamennaya Tunguska di taiga Siberia - sebuah asteroid atau komet. Kekuatan ledakan ini kurang lebih 50 meter mobil- benda luar angkasa yang hancur di atmosfer - setara dengan 10–15 Mt setara TNT, yang 1000 kali lebih besar dari ledakan atom di Hiroshima, tetapi lebih kecil dari muatan nuklir paling kuat yang pernah diuji. Ledakan tersebut menghancurkan hutan seluas 2000 km 2, dan kekuatan gelombang kejutnya diperkirakan sekitar 5 skala Richter. Patut dicatat, di tempat yang diduga menjadi pusat ledakan, pepohonan tetap berdiri, namun di kawasan tersebut hutan telah ditebang seluruhnya. Besarnya luas pohon yang berdiri dan tidak adanya kawah menandakan jenazah roboh di ketinggian 6 hingga 10 km.
Perkiraan risiko terulangnya peristiwa serupa sampai batas tertentu bervariasi karena ketidakpastian perkiraan ukuran objek Tunguska, yang berkisar antara 30 hingga 70 m. Benda dengan ukuran dalam kisaran tersebut dapat jatuh ke Bumi dengan frekuensi yang bervariasi dari sekali setiap beberapa ratus tahun menjadi sekali setiap 2000 tahun. Dengan satu atau lain cara, sebagian besar meteoroid jatuh ke Bumi di tempat yang relatif tidak berpenghuni, karena wilayah padat penduduknya cukup tersebar.
Badan meteor Tunguska tidak terkecuali dalam hal ini. Itu meledak di wilayah tak berpenghuni di Siberia, 70 km dari pos perdagangan terdekat dan bahkan lebih jauh dari desa terdekat - desa Nizhnekarelinskoe. Namun ledakannya cukup kuat untuk memecahkan semua jendela di desa yang tidak terlalu dekat ini dan merobohkan orang yang lewat. Penduduk desa harus berpaling dari kilatan cahaya yang menyilaukan di langit. Dua dekade setelah ledakan, para ilmuwan yang mengunjungi daerah tersebut diberitahu bahwa para penggembala setempat mendengar suara guntur yang memekakkan telinga, dan dua orang bahkan meninggal karena gelombang kejut tersebut. Konsekuensinya bagi dunia binatang sangat buruk - hampir 1000 rusa mati akibat kebakaran yang terjadi akibat ledakan tersebut.
Dampak ledakan tersebut dirasakan di wilayah yang lebih luas. Raungan tersebut terdengar oleh orang-orang pada jarak yang sama dengan lebar Perancis, dan tekanan atmosfer berubah di seluruh dunia. Gelombang kejut mengelilingi dunia sebanyak tiga kali. Faktanya, banyak dampak buruk dari jatuhnya meteorit Chicxulub yang lebih besar dan dipelajari dengan lebih baik, yang memusnahkan dinosaurus, yang akan kita bahas nanti, diamati setelah jatuhnya meteorit Tunguska - angin kencang, kebakaran, perubahan iklim, dan bencana alam. hilangnya hampir separuh ozon di atmosfer.
Namun, karena meteoroid tersebut meledak di daerah terpencil dan tidak berpenghuni serta media massa belum berkembang pada saat itu, sebagian besar orang hampir tidak mengetahui apa pun tentang ledakan raksasa ini selama beberapa dekade hingga penelitian mengungkap tingkat kehancuran sebenarnya. Peristiwa Tunguska tidak hanya terjadi di tempat-tempat terpencil, namun penyebaran informasi mengenai hal tersebut terhambat oleh Perang Dunia Pertama dan kemudian revolusi di Rusia. Seandainya ledakan ini terjadi satu jam lebih awal atau lebih lambat, ledakan tersebut bisa saja terjadi di wilayah padat penduduk dimana dampak atmosfer atau tsunami laut dapat menewaskan ribuan orang. Dalam hal ini, jejaknya tidak hanya akan tetap ada di permukaan bumi, tetapi juga dalam sejarah abad ke-20. dan kemungkinan besar akan sangat mempengaruhi kebijakan selanjutnya dan perkembangan ilmu pengetahuan.
Satu abad sejak ledakan Tunguska, beberapa benda langit yang lebih kecil namun tetap patut diperhatikan telah jatuh ke bumi. Bola api yang meledak di atmosfer wilayah Amazon, Brasil pada tahun 1930 mungkin merupakan salah satu yang terbesar, meskipun peristiwa tersebut tidak terdokumentasi dengan baik. Kekuatan ledakannya lebih kecil dibandingkan di taiga Tunguska, dan diperkirakan 1/100 hingga 1/2 kekuatan bola api Tunguska. Meski demikian, massa benda meteor tersebut melebihi 1000 ton dan mungkin mencapai 25.000 ton, dan energi yang dilepaskan mendekati 100 kt setara TNT. Perkiraan risiko bervariasi, namun benda berukuran antara 10 dan 30 m dapat jatuh ke bumi dengan kecepatan yang berkisar dari sekali setiap dekade hingga sekali setiap beberapa ratus abad. Frekuensi yang dihitung sangat bergantung pada ukuran benda. Ketika ukuran tubuh bervariasi dua kali lipat, perkiraannya berbeda 10 kali lipat.
Bola api yang ukurannya mirip dengan Amazon meledak di ketinggian 15 km di atas Spanyol dua tahun kemudian, melepaskan energi sekitar 200 kiloton TNT. Selama setengah abad berikutnya, ledakan terjadi beberapa kali lagi, namun tidak satupun yang dapat dibandingkan dengan peristiwa di Brazil, jadi saya tidak akan mencantumkannya. Hanya insiden Vela, yang terjadi pada tahun 1979 antara Atlantik Selatan dan Samudera Hindia, yang patut mendapat perhatian. Namanya diambil dari satelit pengintai Amerika, Vela, yang mendeteksi suar tersebut. Meski awalnya diperkirakan disebabkan oleh meteoroid, kini banyak yang memandang peristiwa tersebut sebagai uji coba senjata nuklir di darat.
Tentu saja, peralatan pengawasan juga mendeteksi bola api sungguhan. Sensor inframerah dari Departemen Pertahanan AS dan sensor dari Departemen Energi AS, yang beroperasi di bagian spektrum tampak, mencatat pada tanggal 1 Februari 1994, ledakan meteoroid berukuran 5 hingga 15 m di atas Samudera Pasifik di Marshall Pulau. Hal tersebut juga terlihat oleh dua nelayan di lepas pantai Pulau Korae, Mikronesia, beberapa ratus kilometer dari lokasi kejadian. Ledakan lain dari benda setinggi 10 meter dengan kekuatan 25 kt TNT terjadi pada tahun 2002 di Laut Mediterania antara Yunani dan Libya. Peristiwa yang lebih baru terjadi pada tanggal 8 Oktober 2009 di dekat kota Bon, Indonesia. Hal ini mungkin disebabkan oleh ledakan suatu benda berdiameter sekitar 10 m dengan kekuatan ledakan 50 kt.
Komet atau asteroid nakal juga bisa menjadi sumber meteoroid. Lintasan komet jauh sulit diprediksi, namun asteroid yang cukup besar dapat dideteksi jauh sebelum mendekati Bumi. Asteroid yang menghantam Sudan pada tahun 2008 merupakan asteroid yang cukup besar. Tahun itu, pada tanggal 6 Oktober, para ilmuwan menetapkan bahwa asteroid yang mereka temukan akan bertabrakan dengan Bumi keesokan paginya. Dan itu terjadi. Tabrakan itu tidak besar, dan tidak ada seorang pun yang tinggal di dekat lokasi kecelakaan. Pada saat yang sama, kasus ini menunjukkan bahwa jatuhnya benda langit dalam beberapa kasus dapat diprediksi, meskipun seberapa dini kita mengetahuinya bergantung pada sensitivitas peralatan kita, ukuran benda, dan kecepatannya.
Peristiwa penting terbaru adalah jatuhnya meteorit Chelyabinsk; yang terjadi pada tanggal 15 Februari 2013 dan tidak hanya tersimpan dalam foto, tetapi juga dalam ingatan orang-orang. Bola api ini meledak di ketinggian 20-50 km di atas wilayah Ural Rusia bagian selatan. Kekuatan ledakannya setara dengan 500 kt TNT, sebagian besarnya hilang di atmosfer, tetapi gelombang ledakan masih mencapai permukaan bumi setelah beberapa menit. Penyebab peristiwa tersebut adalah asteroid berdiameter 15-20 m dan berat sekitar 13.000 ton, yang menurut perhitungan, bergerak dengan kecepatan 18 km/s - sekitar 60 kali lebih cepat dari suara. Pengamat tidak hanya melihat ledakannya, tetapi juga merasakan panas yang dilepaskan akibat perlambatan benda tersebut di atmosfer.
Ledakan tersebut melukai sekitar 1.500 orang, namun sebagian besar disebabkan oleh dampak sekunder seperti kaca jendela yang pecah. Jumlah korban ternyata begitu besar karena banyak yang bergegas ke jendela untuk melihat sumber cahaya menyilaukan yang terbang cepat - pemandangan yang tidak biasa. Seperti dalam film horor, cahaya di langit menyebabkan orang mendekati tempat paling berbahaya pada saat gelombang kejut datang dan menimbulkan kerusakan paling parah.
Selain heboh media, saat meteor itu jatuh, muncul laporan tentang asteroid lain yang mendekati Bumi. Meskipun meteorit Chelyabinsk mendekat tanpa terdeteksi, benda setinggi 30 meter lainnya ini, yang paling dekat dengan Bumi sekitar 16 jam kemudian, tidak pernah memasuki atmosfer. Banyak orang berpendapat asal muasal kedua asteroid tersebut sama, namun penelitian selanjutnya menunjukkan bahwa kemungkinan besar bukan itu masalahnya.
Benda yang mendekati tanah
Selain asteroid yang diperkirakan terjadi pada Februari 2013, masih banyak objek lain yang mendekati Bumi, yang meski tidak memasuki atmosfer, namun selalu menarik banyak perhatian. Benda-benda yang bertabrakan dengan Bumi sebagian besar tidak berbahaya. Bagaimanapun, tabrakan di masa lalu sebenarnya berdampak pada struktur geologi dan biologi planet kita, dan tidak ada jaminan bahwa hal ini tidak akan terjadi lagi di masa depan. Ketika pengetahuan kita tentang asteroid meningkat dan kesadaran (mungkin berlebihan) akan potensi bahayanya, pencarian objek yang mungkin melintasi orbit Bumi semakin intensif.
Tabrakan yang paling umum (walaupun belum tentu yang terbesar) terjadi dengan apa yang disebut benda-benda dekat Bumi, yang letaknya cukup dekat dengan Bumi dan mendekati Matahari pada jarak tidak lebih dari 30% lebih besar dari jarak antara Bumi dan Matahari. Kriteria ini dipenuhi oleh sekitar 10.000 asteroid dekat Bumi dan sejumlah kecil komet, serta beberapa meteoroid besar dan bahkan, dari sudut pandang formal, pesawat ruang angkasa yang mengorbit Matahari.
Asteroid dekat Bumi dibagi menjadi beberapa kategori (Gbr. 16). Benda-benda yang memasuki ruang dekat bumi dan mendekati bumi tanpa melintasi orbitnya disebut dewa asmara diambil dari nama asteroid yang ditemukan pada tahun 1932, yang mendekati Bumi pada jarak 16 juta km atau 0,11 AU. e. Meskipun saat ini mereka tidak memotong lintasan kita, terdapat kekhawatiran bahwa gangguan yang disebabkan oleh Jupiter atau Mars dapat meningkatkan eksentrisitas orbitnya dan menyebabkan perpotongan dengan orbit Bumi. Apolos- namanya juga dikaitkan dengan asteroid tertentu - saat ini melintasi orbit Bumi dalam arah radial, meskipun karena orbitnya berada di atas atau di bawah bidang ekliptika (jalur semu Matahari di langit, mendefinisikan bidang tersebut orbit Bumi), dalam praktiknya mereka tidak bertabrakan dengan Bumi. Namun, lintasan mereka dapat berubah seiring waktu dan menyimpang ke arah yang berbahaya. Asteroid kategori kedua yang berpotongan dengan Bumi, berbeda dengan Apolos pada letak orbitnya yang lebih kecil dari orbit Bumi, disebut Atonami. Nama keluarga Aton juga diambil dari salah satu asteroid jenis ini. Kategori terakhir dari asteroid dekat Bumi adalah Atira- orbit benda-benda ini sepenuhnya berada dalam orbit Bumi. Mereka sulit dideteksi, itulah sebabnya kita hanya mengetahui sedikit asteroid semacam itu.
Asteroid dekat Bumi tidak berumur panjang menurut standar geologi dan kosmologis. Mereka tinggal di wilayah dekat Bumi tidak lebih dari beberapa juta tahun sebelum meninggalkan tata surya atau bertabrakan dengan Matahari atau planet tertentu. Artinya, untuk mempertahankan populasi di wilayah yang dekat dengan orbit Bumi, asteroid baru harus terus-menerus berdatangan ke dalamnya. Mungkin hal ini difasilitasi oleh efek mengganggu Jupiter pada sabuk asteroid.
Kebanyakan asteroid dekat Bumi berbentuk batuan; selain itu, ada beberapa asteroid berkarbon yang mengandung karbon. Hanya Amur, yang saat ini tidak melintasi lintasan kita, yang diameternya lebih besar dari 10 km. Namun, di antara Apolos, terdapat beberapa objek yang berukuran lebih dari 5 km - cukup besar untuk menyebabkan kehancuran signifikan jika berada di jalur Bumi. Asteroid dekat Bumi terbesar dengan diameter 32 km adalah Ganymede, dinamai menurut nama putra raja Troya. Salah satu bulan Jupiter juga disebut Ganymede, tetapi objeknya sama sekali berbeda. Ia juga merupakan yang terbesar, namun di antara satelit-satelit di Tata Surya.
Asteroid dekat Bumi telah menjadi bidang penelitian intensif lainnya dalam 50 tahun terakhir. Sebelumnya, tidak ada yang menganggap serius gagasan tentang kemungkinan tabrakan mereka dengan Bumi. Saat ini, pekerjaan sedang dilakukan di seluruh dunia untuk membuat katalog dan melacak asteroid dekat Bumi. Terakhir kali saya berada di Kepulauan Canary dan mengunjungi observatorium di Tenerife, direkturnya dan belasan siswa sedang menganalisis data untuk mencari asteroid. Teleskop di sana tidak bisa disebut besar atau modern, namun saya terkesan dengan minat dan pengetahuan siswa tentang metode pencarian.
Teleskop yang lebih modern menggunakan perangkat yang dilengkapi muatan untuk mencari asteroid, yaitu matriks semikonduktor yang mengubah foton menjadi muatan listrik dan mengidentifikasi di mana foton jatuh. Sistem pembacaan otomatis juga meningkatkan tingkat deteksi asteroid. Situs web Minor Planet Center milik Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics MAC (http://www.minorplanetcenter.net/) menyediakan jumlah terbaru dari planet kecil, komet, dan penemuan objek baru.
Untuk alasan yang jelas, sebagian besar perhatian diberikan pada orbit yang dekat dengan orbit bumi. Amerika Serikat dan Uni Eropa berkolaborasi untuk menemukan benda-benda tersebut melalui inisiatif Spaceguard, yang diberi nama sebagai penghormatan kepada novel fiksi ilmiah Rendezvous with Rama karya Arthur C. Clarke. Misi program Spaceguard pertama didefinisikan dalam laporan tinjauan ke Kongres AS pada tahun 1992, yang menjadi dasar keputusan untuk mengidentifikasi sebagian besar objek dekat Bumi yang berukuran lebih dari satu kilometer dalam satu dekade. Satu kilometer adalah ukuran yang signifikan, lebih besar dari ukuran objek terkecil yang mampu menimbulkan kerusakan, namun kami berhenti pada nilai ini karena objek sepanjang satu kilometer lebih mudah dideteksi dan dapat menyebabkan kehancuran global. Untungnya, objek sepanjang satu kilometer yang kita ketahui sebagian besar ditemukan di orbit antara Mars dan Jupiter di sabuk asteroid. Sampai mereka mengubah orbitnya dan berubah menjadi objek dekat Bumi, tidak ada bahaya di dalamnya.
Pengamatan aktif, prediksi orbit, dan pemodelan komputer memungkinkan para astronom mencapai tujuan inisiatif Spaceguard untuk mengidentifikasi objek dekat Bumi berukuran paling kilometer pada tahun 2009, hampir sesuai jadwal. Menurut data terbaru, jumlah asteroid dekat Bumi berukuran satu kilometer dan lebih besar mendekati 940. Sebuah komisi yang dibentuk oleh Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional AS menetapkan bahwa meskipun memperhitungkan semua ketidakpastian, jumlah ini cukup akurat, dan jumlah total objek tersebut tidak melebihi 1.100. Selain itu, pencarian aktif membantu mengidentifikasi sekitar 100.000 asteroid dan sekitar 10.000 asteroid dekat Bumi yang berukuran kurang dari satu kilometer.
Sebagian besar asteroid besar dekat Bumi yang menjadi sasaran Inisiatif Spaceguard berasal dari wilayah dalam dan tengah sabuk asteroid. Komisi National Academy of Sciences menemukan bahwa sekitar 20% orbitnya berada dalam jarak 0,05 AU. e.dari bumi. Asteroid semacam itu disebut sebagai “objek dekat Bumi yang berpotensi berbahaya”. Menurut kesimpulan Akademi, tidak satu pun dari objek-objek ini yang menimbulkan ancaman di abad ini, dan tentu saja ini merupakan kabar baik. Namun, kesimpulan seperti itu sama sekali tidak mengejutkan, mengingat perkiraan frekuensi tumbukan benda sepanjang satu kilometer dengan Bumi tidak melebihi setiap beberapa ratus ribu tahun sekali.
Faktanya, hanya satu objek dekat Bumi yang diketahui memiliki kemungkinan besar akan bertabrakan dengan Bumi dalam waktu dekat. Namun, kemungkinan pendekatannya hanya 0,3%, itupun tidak lebih awal dari tahun 2880. Praktis kita tidak berada dalam bahaya, setidaknya saat ini, bahkan dengan mempertimbangkan semua ketidakpastian. Beberapa astronom awalnya menyatakan keprihatinannya tentang asteroid lain - Apophis setan setinggi 300 meter, yang menurut perhitungan, akan melakukan pendekatan terdekat ke Bumi pada tahun 2029 dan melewatinya, dan kemudian kembali pada tahun 2036 atau 2037 dan mungkin bertabrakan dengannya. Menurut asumsi, lintasan asteroid akan melewati apa yang disebut “koridor gravitasi”, yang bisa mengarahkannya menuju Bumi. Namun perhitungan lebih lanjut menunjukkan bahwa ini adalah peringatan palsu. Baik Apophis maupun objek lain yang kita kenal diperkirakan tidak akan bertabrakan dengan Bumi dalam waktu dekat.
Pada titik ini orang dapat bernapas lega, jika bukan karena benda-benda kecil yang tidak dapat diabaikan. Meskipun ukurannya kurang dari satu kilometer dan tidak dapat menyebabkan kerusakan dengan skala yang sama, frekuensi pendekatannya terhadap Bumi dan dampaknya jauh lebih tinggi. Oleh karena itu, tujuan inisiatif Spaceguard direvisi pada tahun 2005 untuk mendeteksi, mengkatalogkan, dan mengkarakterisasi setidaknya 90% objek dekat Bumi yang berpotensi berbahaya berukuran lebih dari 140 m. Hasil dari pekerjaan ini kemungkinan besar tidak akan berupa penemuan sesuatu yang benar-benar membawa bencana, namun pembuatan katalog adalah hal yang baik.
Tugas beresiko
Jelas bahwa asteroid datang sangat dekat dengan Bumi dari waktu ke waktu. Tabrakan memang terjadi, namun perkiraan frekuensi dan tingkat keparahan dampaknya masih menjadi bahan perdebatan. Kita tidak bisa mengatakan secara pasti dan pasti apakah sesuatu akan bertabrakan dengan Bumi atau tidak dan apakah akan menimbulkan kerusakan di masa mendatang.
Haruskah kita khawatir? Hal ini bergantung pada skala, biaya, rasa takut, tekad negara untuk mengambil tindakan yang diperlukan, dan persepsi kita mengenai pengendalian kejadian. Aspek fisik yang dibahas dalam buku ini terutama berkaitan dengan proses yang terjadi selama jutaan bahkan miliaran tahun. Model yang saya kerjakan (kita akan membicarakannya di bagian selanjutnya buku ini) dikaitkan dengan tabrakan berkala dengan frekuensi 30-35 juta tahun dengan benda-benda meteorik berukuran besar (berdiameter beberapa kilometer). Semua hal ini, dalam skala waktu, tidak dapat menimbulkan masalah yang mendesak bagi umat manusia. Masyarakat mempunyai kekhawatiran yang jauh lebih mendesak.
Namun, meskipun ini merupakan penyimpangan kecil, buku tentang dampak meteor tidak akan bagus tanpa menyajikan pemahaman ilmiah tentang potensi dampaknya terhadap dunia kita. Topik ini sering muncul dalam berita dan percakapan sehingga akan berguna untuk mengutip beberapa perkiraan terkini. Pemerintah juga menggunakan prakiraan cuaca ketika berdiskusi mengenai pendeteksian asteroid dan mencegahnya bertabrakan dengan Bumi.
Sesuai dengan Consolidated Appropriations Act tahun 2008, NASA mengundang Dewan Sains Nasional dari National Academy of Sciences untuk melakukan penelitian terhadap objek dekat Bumi. Tujuannya bukan untuk memecahkan masalah teoretis mengenai dampak, tetapi untuk menilai risiko dampak asteroid liar dan kemungkinan mengurangi risiko ini.
Perhatian telah difokuskan pada studi tentang benda-benda kecil dekat Bumi yang lebih sering bertabrakan dengan Bumi dan berpotensi menjauh dari Bumi. Komet dalam orbit jangka pendek memiliki lintasan yang mirip dengan asteroid, sehingga dapat dideteksi dengan cara yang sama. Komet berperioda panjang hampir tidak mungkin dideteksi sebelumnya. Selain itu, mereka datang dari segala arah dan kecil kemungkinannya untuk berakhir di bidang ekuator orbit Bumi, sehingga mempersulit pencarian. Dengan satu atau lain cara, meskipun beberapa peristiwa baru-baru ini mungkin terkait dengan komet, komet lebih jarang muncul di sekitar Bumi. Dan terakhir, praktis tidak ada cara untuk mendeteksi komet berperiode panjang dengan waktu tunggu yang cukup untuk melakukan sesuatu, meskipun kemampuan teknisnya memungkinkan kita untuk membelokkan asteroid. Oleh karena itu, karena saat ini tidak mungkin untuk membuat katalog komet berperioda panjang yang berbahaya, penelitian saat ini terbatas pada asteroid dan komet berperioda pendek.
Namun, komet berperioda panjang – atau setidaknya komet yang berasal dari wilayah terluar Tata Surya – akan menjadi objek perhatian nantinya. Benda-benda di wilayah terluar Tata Surya memiliki ikatan yang jauh lebih longgar, sehingga memudahkan gangguan - baik gravitasi maupun lainnya - untuk menjatuhkannya dari orbit dan masuk ke Tata Surya atau lebih jauh lagi. Terlepas dari kenyataan bahwa mereka tidak termasuk objek yang dicakup oleh penelitian Akademi Ilmu Pengetahuan, minat para ilmuwan terhadapnya tidak hilang.
Kesimpulan para ilmuwan
Pada tahun 2010, Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional AS mempresentasikan temuannya tentang asteroid dan ancamannya dalam sebuah dokumen berjudul "Mempertahankan Planet Bumi: Laporan Temuan dari Pelacakan Objek Dekat Bumi dan Strategi Mitigasi Risiko Dampak". Di bawah ini saya akan menyajikan temuan paling menarik dari dokumen ini dan menyajikan beberapa tabel dan grafik beserta komentar yang menjelaskan isinya.
Saat menginterpretasikan angka-angka tersebut, ingatlah untuk mempertimbangkan kepadatan wilayah perkotaan yang padat penduduknya yang relatif rendah, yang menurut perkiraan Proyek Pemetaan Kota Global mencakup sekitar 3% dari luas daratan bumi. Meskipun kehancuran di wilayah mana pun tidak akan menimbulkan kegembiraan, kekhawatiran terbesar terkait dengan wilayah perkotaan. Rendahnya kepadatan kota di permukaan bumi berarti frekuensi kerusakan signifikan yang disebabkan oleh benda-benda luar angkasa yang relatif kecil kira-kira 30 kali lebih rendah daripada frekuensi dampaknya. Jadi, jika menurut prakiraan, suatu benda berukuran 5 hingga 10 m akan bertabrakan dengan Bumi setiap abad sekali, maka benda tersebut diperkirakan akan menabrak kota besar tidak lebih dari sekali setiap tiga milenium.
Kita juga harus memperhitungkan besarnya ketidakpastian di hampir semua prakiraan, yang diperkirakan sepuluh kali lipat. Salah satu alasan banyaknya cerita di media tentang bahaya benda-benda jauh yang mendekati kita, yang pada akhirnya ternyata kosong, adalah bahwa kesalahan kecil dalam menentukan lintasan akan sangat mengubah perkiraan kemungkinan dampak. Selain itu, kita tidak dapat memperkirakan sepenuhnya besarnya dampak dan kerusakan yang mungkin ditimbulkan oleh fasilitas berukuran besar sekalipun. Namun, meski dengan segala ketidakpastian, hasil studi National Academy of Sciences cukup dapat diandalkan dan berguna. Jadi, dengan mempertimbangkan ketidakpastian yang ada, mari kita beralih ke data statistik yang relatif baru (berkaitan dengan tahun 2010).
Tabel favorit saya ditunjukkan pada Gambar. 17. Hal ini menunjukkan bahwa dampak asteroid membunuh rata-rata 91 orang per tahun. Walaupun dampak tumbukan asteroid tidak bisa dibandingkan dengan penyebab kematian paling serius - yang skalanya sebanding dengan kecelakaan fatal yang melibatkan pengguna kursi roda (tidak ditampilkan) - angka 91 pada tabel di samping asteroid agak mengejutkan dan tampak mengkhawatirkan. tinggi. Hal ini juga tampaknya sangat akurat mengingat ketidakpastian yang telah kita bicarakan. Tentu saja, tidak setiap tahunnya ada 91 orang yang meninggal akibat dampak asteroid. Faktanya, hanya sedikit kasus serupa yang tercatat sepanjang sejarah. Jumlah yang begitu besar adalah sebuah tipuan, karena memperhitungkan dampak dari bentrokan besar, yang seperti disebutkan, sangat jarang terjadi. Diagram pada Gambar. 18 menjelaskan hal ini.
Dari diagram ini dapat disimpulkan bahwa sebagian besar jumlah korban jiwa yang ditunjukkan dalam tabel terkait dengan benda-benda besar, yang tabrakannya sangat jarang terjadi. Hal ini ditandai dengan adanya puncak yang terletak pada diameter beberapa kilometer. Peristiwa seperti itu sangat jarang terjadi; ini adalah semacam “angsa hitam” tabrakan dengan asteroid. Jika kita membatasi diri pada objek yang berukuran kurang dari 10 m, maka jumlah kematian per tahun turun menjadi beberapa unit, dan ini adalah batas atasnya. Jadi berapa frekuensi jatuhnya benda dengan ukuran berbeda yang secara realistis dapat kita perkirakan? Diagram lain membantu menemukan jawaban atas pertanyaan ini (Gbr. 19). Ini lebih kompleks, tetapi pahamilah. Faktanya, inilah inti dari ide-ide kami saat ini.
Meskipun lebih sulit untuk memahami maksud dari bagan ini, bagan ini mengandung banyak informasi. Ini menggunakan skala logaritmik. Artinya, seiring dengan perubahan ukuran, frekuensi (waktu) tumbukan berubah jauh lebih besar daripada yang terlihat. Misalnya, jika benda berukuran 10 meter dapat bertabrakan dengan Bumi setiap satu dekade sekali, maka benda berukuran 25 meter dapat bertabrakan dengan Bumi setiap 200 tahun sekali. Ini juga berarti bahwa perubahan kecil pada parameter yang diukur dapat berdampak besar pada prediksi.
Sumbu atas menunjukkan berapa banyak energi, dalam megaton, yang akan dilepaskan oleh suatu benda dengan ukuran tertentu jika bergerak dengan kecepatan 20 km/s. Misalnya, sebuah benda setinggi 25 meter melepaskan energi yang setara dengan energi ledakan satu megaton TNT. Diagram juga menunjukkan perkiraan jumlah objek tergantung pada ukuran dan kemungkinan kecerahannya, yang mencirikan kemampuan untuk mendeteksi dan melacak objek. Asteroid kecil, meskipun jumlahnya signifikan, lebih sulit dideteksi karena sifat miniatur objek tersebut dan, akibatnya, kecerahannya lebih rendah.
Perkiraan frekuensi tumbukan dengan, misalnya, benda berukuran 500 meter adalah setiap 100.000 tahun sekali, dengan benda sepanjang satu kilometer setiap 500.000 tahun sekali, dan dengan benda sepanjang 5 kilometer setiap 200 juta tahun sekali. Dari diagram juga dapat disimpulkan bahwa tabrakan dengan benda sepanjang 10 kilometer, yaitu jenis benda yang menyebabkan kepunahan dinosaurus, diperkirakan terjadi setiap 10-100 juta tahun sekali.
Jika Anda hanya tertarik pada frekuensi tumbukan, lebih baik menggunakan grafik yang lebih sederhana pada Gambar. 20. Perhatikan bahwa bagian atas sumbu vertikal memiliki nilai yang lebih kecil dan bagian bawah memiliki nilai yang lebih besar, sehingga tumbukan besar lebih jarang terjadi dibandingkan tumbukan kecil. Perhatikan juga bahwa sumbu vertikal menunjukkan angka dalam notasi ilmiah, dengan kata lain menunjukkan berapa kali angka 10 harus dikalikan dengan dirinya sendiri. Misalnya, 10 1 adalah 10, 10 2 adalah 100, dan 10 0 adalah satu.
Terakhir, untuk memberikan gambaran tingkat bahaya benda-benda dengan ukuran berbeda, saya akan memberikan tabel lain yang disusun dari hasil penelitian National Academy of Sciences (Gambar 21). Oleh karena itu, tumbukan dengan suatu benda yang berdiameter beberapa kilometer akan menimbulkan dampak global. Tabrakan dengan meteoroid besar lebih jarang terjadi dibandingkan bencana alam lainnya, sehingga tidak menimbulkan ancaman langsung. Namun, jika hal ini terjadi, dampaknya sangat buruk. Tabel tersebut juga menunjukkan bahwa, misalnya, sebuah benda berukuran 300 m dapat bertabrakan dengan Bumi setiap 100.000 tahun sekali. Dampaknya bisa berupa peningkatan konsentrasi belerang di atmosfer ke tingkat yang sebanding dengan letusan gunung berapi Krakatau, dan merusak kehidupan, atau setidaknya pertanian, di sebagian besar wilayah bumi. Dan tabel ini, seperti diagram sebelumnya, menunjukkan bahwa ledakan atmosfer yang sebanding dengan Tunguska dapat terjadi setiap seribu tahun sekali. Detil dari skenario bencana seperti itu, tentu saja, bergantung pada ukuran objek dan lokasi spesifik di mana objek tersebut akan jatuh.
Apa yang harus dilakukan
Kesimpulan apa yang didapat dari ini? Pertama-tama, sungguh menakjubkan bahwa begitu banyak objek yang mengorbit bersama kita di luar angkasa. Kita menganggap bumi sebagai sesuatu yang istimewa, namun kenyataannya, jika kita melihat secara lebih luas, bumi hanyalah salah satu planet dalam tata surya yang mengorbit pada bintang tertentu. Dengan satu atau lain cara, meskipun kita mengakui kedekatan tetangga kosmik kita, kesimpulan kedua dari penjelasan di atas adalah bahwa asteroid bukanlah ancaman terbesar bagi keberadaan manusia. Tabrakan dapat terjadi dan bahkan menyebabkan kerusakan, namun hal tersebut tidak menimbulkan bahaya bagi manusia, setidaknya di masa mendatang.
Namun meskipun demikian, pertanyaan tentang apa yang harus dilakukan jika sesuatu yang berbahaya muncul tetap harus muncul. Sungguh memalukan jika menyaksikan suatu objek berada pada lintasan yang berbahaya bagi Bumi selama beberapa tahun dan tidak mampu mengubah nasibnya. Tidak adanya ancaman serius bukan berarti kita tidak boleh melakukan apa pun untuk melindungi diri dari kehancuran akibat hantaman meteor atau berpikir untuk mencegah dampaknya.
Tidak mengherankan jika banyak yang berupaya memecahkan masalah tersebut dan terdapat banyak usulan untuk perlindungan dari benda-benda luar angkasa yang berbahaya, meskipun permasalahannya belum sampai pada penciptaan sarana yang nyata. Dua strategi pertahanan utama adalah menghancurkan objek atau membelokkannya. Kehancuran itu sendiri bukanlah ide yang baik. Memecah sesuatu yang mengancam Bumi menjadi beberapa bagian yang bergerak ke arah yang sama kemungkinan besar akan meningkatkan kemungkinan terjadinya tabrakan. Meskipun kerusakan dari satu fragmen akan lebih kecil, efek kumulatif dari tabrakan dengan banyak fragmen sepertinya tidak akan menginspirasi siapa pun.
Oleh karena itu, defleksi sepertinya merupakan pendekatan yang lebih masuk akal. Strategi defleksi yang paling efektif melibatkan peningkatan atau penurunan kecepatan benda yang mendekat daripada mendorong ke samping. Bumi cukup kecil dan bergerak relatif cepat mengelilingi Matahari (sekitar 30 km/s). Bergantung pada arah pendekatan objek, mengubah lintasannya sehingga tiba lebih awal atau lebih lambat hanya dalam waktu tujuh menit (selama waktu tersebut Bumi memiliki waktu untuk menempuh jarak yang sama dengan jari-jarinya) dapat mengubah tabrakan menjadi sebuah tabrakan yang spektakuler namun spektakuler. terbang lintas yang aman. Ini tidak memerlukan perubahan radikal pada orbit. Jika suatu benda terdeteksi terlebih dahulu, misalnya beberapa tahun sebelum tumbukan, maka penyesuaian kecepatan yang kecil saja sudah cukup.
Tidak ada satu pun usulan pembelokan atau penghancuran yang akan menyelamatkan kita dari objek yang lebih besar dari beberapa kilometer yang dapat menyebabkan bencana global. Untungnya, tabrakan seperti itu tidak mungkin terjadi dalam jutaan tahun mendatang. Dalam kasus benda-benda yang lebih kecil hingga ukuran satu kilometer, yang pada prinsipnya kita dapat mempertahankan diri, cara pembelokan yang paling efektif adalah ledakan nuklir. Namun hukum internasional melarang penggunaan senjata nuklir di luar angkasa, setidaknya untuk saat ini, sehingga teknologi tersebut tidak dikembangkan. Meskipun kurang efisien, juga dimungkinkan untuk menggunakan benda yang menabrak, yang akan mentransfer energi kinetiknya, yaitu energi pergerakannya, ke asteroid yang mendekat. Dengan waktu yang cukup, terutama jika dampak ganda mungkin terjadi, strategi ini bisa efektif untuk asteroid berukuran hingga beberapa ratus kilometer. Proposal teknologi defleksi lainnya termasuk panel surya, pesawat ruang angkasa yang bertindak sebagai penarik gravitasi, dan mesin jet – pada dasarnya segala sesuatu yang dapat menghasilkan gaya yang cukup. Metode seperti ini cukup bisa diterapkan pada kasus benda berukuran hingga ratusan meter, namun hanya jika bahayanya terdeteksi beberapa dekade sebelumnya. Semua ini (seperti halnya asteroid itu sendiri) memerlukan studi lebih lanjut, jadi masih terlalu dini untuk mengatakan apa yang akan berhasil.
Usulan-usulan tersebut, meskipun menarik dan patut dipertimbangkan, saat ini hanyalah gambaran sekilas tentang masa depan. Saat ini, tidak satupun dari teknologi tersebut ada. Pada saat yang sama, satu proyek, “Penilaian Dampak dan Lendutan Asteroid”, yang dirancang untuk menguji kelayakan gagasan ram kinetik, telah dipelajari secara serius. Pekerjaan juga sedang dilakukan pada proyek lain, Misi Pengalihan Asteroid, yang melibatkan pemindahan asteroid atau bagiannya ke orbit bulan dan, mungkin, kemudian mengatur pendaratan manusia di atasnya. Dengan satu atau lain cara, pembuatan struktur apa pun berdasarkan proyek-proyek ini belum dimulai.
Beberapa orang keberatan dengan penciptaan teknologi anti-asteroid dengan alasan bahwa teknologi tersebut bisa berbahaya dalam arti yang lebih luas. Ada kekhawatiran, misalnya, bahwa senjata-senjata tersebut akan digunakan untuk tujuan militer dan bukan untuk menyelamatkan Bumi, meskipun, menurut pendapat saya, hal ini sangat kecil kemungkinannya, mengingat tindakan pencegahan diperlukan agar senjata-senjata tersebut dapat digunakan secara efektif. Pertimbangan juga diungkapkan mengenai bahaya psikologis dan sosiologis dari penemuan asteroid di jalur tabrakan dengan Bumi, ketika sudah terlambat atau tidak ada kemungkinan teknis untuk mengubah apa pun, tetapi, dari sudut pandang saya, ini tidak lebih dari sebuah taktik untuk menunda pencarian solusi, yang dapat digunakan untuk melawan proposal konstruktif apa pun.
Sekalipun kita mengabaikan kekhawatiran yang meragukan ini, kita masih dihadapkan pada pertanyaan apakah dan kapan kita harus bersiap menghadapi dampak asteroid. Ini sebenarnya masalah uang dan sumber daya. Akademi Astronautika Internasional menyelenggarakan pertemuan untuk membahas masalah-masalah tersebut dan memutuskan strategi terbaik. Seorang rekan saya yang menghadiri konferensi di Flagstaff, Arizona, pada tahun 2013 tentang pertahanan planet terhadap bahaya asteroid-komet, berbicara tentang bagaimana mereka berlatih jika ada asteroid yang mendekat dan harus memikirkan strategi terbaik untuk mengatur latihan. Mereka harus menentukan “apa yang harus dilakukan terhadap ketidakpastian ukuran objek dan perubahan orbit dari waktu ke waktu”, “kapan harus mengambil tindakan”, “pada titik mana Presiden harus diberitahu” (konferensi diadakan di Amerika Serikat), “pada titik mana perlu untuk mulai mengevakuasi penduduk di wilayah tersebut” dan “kapan diperlukan untuk meluncurkan rudal bermuatan nuklir untuk mencegah potensi tragedi.” Pertanyaan-pertanyaan ini, meskipun bagi saya tampaknya dimaksudkan untuk menghibur para tamu, dengan jelas menunjukkan bahwa bahkan para astronom yang bermaksud baik dan berpengetahuan luas pun dapat memiliki sikap dan reaksi yang sangat berbeda terhadap objek luar angkasa yang mendekat.
Saya harap saya dapat meyakinkan Anda bahwa ancaman semacam itu tidak begitu relevan, meskipun ancaman tersebut dapat menimbulkan kerugian. Meskipun ada kemungkinan bahwa, dalam keadaan yang tidak menguntungkan, sebuah asteroid dapat bertabrakan dengan Bumi dan menghancurkan pusat populasi yang besar, kemungkinan terjadinya skenario seperti itu di masa mendatang sangatlah kecil. Sebagai seorang ilmuwan, saya mendukung untuk memperhitungkan dan menghitung lintasan benda luar angkasa sebanyak mungkin. Sebagai seorang yang antusias, saya menganjurkan pesawat ruang angkasa yang dapat membawa objek dekat Bumi yang berpotensi berbahaya ke orbit yang aman. Namun pada kenyataannya, tidak ada yang tahu pasti apa yang terbaik untuk dilakukan.
Pada akhirnya, masyarakat harus memahami, seperti halnya program ilmu pengetahuan dan teknologi apa pun, berapa kerugian yang harus kita tanggung, apa yang akan kita pelajari, dan manfaat tambahan apa yang akan kita terima. Sekarang setelah Anda mengetahui fakta-fakta dasarnya, Anda memiliki kemampuan untuk merumuskan opini yang terinformasi bila diperlukan. Data terkini memang membantu, namun belum bisa dianggap lengkap. Seperti halnya dalam banyak pengambilan kebijakan, kita perlu menghubungkan asumsi ilmiah dengan pertimbangan praktis dan keharusan moral. Menurut pendapat saya, meskipun tidak ada ancaman, ilmu pengetahuan itu sendiri cukup menarik sehingga memerlukan investasi yang relatif kecil dalam pencarian asteroid baru dan studinya. Namun, hanya waktu yang akan menentukan apa yang pada akhirnya akan dipilih oleh masyarakat dan modal swasta.
George E.Brown, Jr. Bagian Survei Objek Dekat Bumi dari Undang-Undang Otorisasi NASA tahun 2005 (Hukum Publik 109-155).
Biografi
Randall lahir di New York. Pada tahun 1980, dia lulus dari Sekolah Stuyvesant, tempat dia belajar dengan ahli teori string masa depan dan pemopuler sains. Dia menerima gelar PhD dalam bidang fisika partikel pada tahun 1987.
Randall terpilih sebagai Fellow pada tahun 2004 dan Fellow pada tahun 2008.
Pada tahun 2007, Lisa Randall masuk dalam daftar ilmuwan dan pemikir majalah tersebut.
Bibliografi
- Bagian yang Melengkung: Mengungkap Dimensi Tersembunyi Alam Semesta. - New York: Ecco, 2005 - 512 hal. - ISBN 0-06-053108-8, ISBN 978-0-06-053108-9 (tersedia terjemahan ke dalam bahasa Rusia: Lisa Randall Bagian yang memutar. Menembus rahasia dimensi ruang yang tersembunyi. - URSS, Librocom, 2011 - 400 hal. - ISBN 978-5-397-01371-0, ISBN 978-5-453-00015-9)
- Mengetuk Pintu Surga: Bagaimana Fisika dan Pemikiran Ilmiah Menerangi Alam Semesta dan Dunia Modern. - Eko. 2011 - 464 hal. - ISBN 0-06-172372-X, ISBN 978-0-06-172372-8
Opera komposer ditulis pada libretto-nya Prolog Hypermusic, Opera proyektif di Tujuh Pesawat( - , dilakukan pada tahun 2008 , dilakukan terdaftar di perusahaan Austria Kairo).
Catatan
Tautan
- Biografi di situs web Universitas Harvard (Bahasa Inggris)
Kategori:
- Kepribadian dalam urutan abjad
- Ilmuwan berdasarkan alfabet
- Lahir pada tanggal 18 Juni
- Lahir pada tahun 1962
- Lahir di Ratu
- Fisikawan teoretis AS
- Anggota Akademi Seni dan Sains Amerika
- Anggota dan Anggota Koresponden dari Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional AS
Buku lain tentang topik serupa:
| Pengarang | Buku | Keterangan | Tahun | Harga | Jenis buku |
|---|---|---|---|---|---|
| Randall Lisa | Apa persamaan materi gelap dengan dinosaurus, yang mendominasi bumi selama jutaan tahun dan kemudian punah secara tiba-tiba? Namun diyakini penyebab kematian mereka adalah tabrakan dengan komet... - Alpina Non-fiksi, Fiksi | 2017 | 545 | buku kertas | |
| Randall, Lisa | Apa persamaan materi gelap dengan dinosaurus, yang mendominasi bumi selama jutaan tahun dan kemudian punah secara tiba-tiba? Namun diyakini penyebab kematian mereka adalah tabrakan dengan komet... - Alpina non-fiksi, (format: 215.00mm x 142.00mm x 30.00mm, 506 halaman) | 2017 | 587 | buku kertas | |
| Randall L. | Materi gelap dan dinosaurus. Interkoneksi peristiwa-peristiwa yang menakjubkan di Alam Semesta | Apa persamaan materi gelap dengan dinosaurus, yang mendominasi bumi selama jutaan tahun dan kemudian punah secara tiba-tiba? Namun diyakini penyebab kematian mereka adalah tabrakan dengan komet... - Alpina non-fiksi, (format: Hard glossy, 506 pp.) | 2017 | 535 | buku kertas |
| Randall Lisa | Materi gelap dan dinosaurus. Interkoneksi peristiwa-peristiwa yang menakjubkan di Alam Semesta | Apa persamaan materi gelap dengan dinosaurus, yang mendominasi bumi selama jutaan tahun dan kemudian punah secara tiba-tiba? Namun diyakini penyebab kematian mereka adalah tabrakan dengan komet... - Alpina Non-fiksi, (format: 60x90/16 (~145x215 mm), 512 halaman) Fiksi | 2017 | 683 | buku kertas |
| Lisa Randall | Materi gelap dan dinosaurus. Interkoneksi peristiwa-peristiwa yang menakjubkan di Alam Semesta | Apa persamaan materi gelap dengan dinosaurus, yang mendominasi bumi selama jutaan tahun dan kemudian punah secara tiba-tiba? Namun diyakini penyebab kematian mereka adalah tabrakan dengan komet... - Alpina Non-fiksi, (format: 60x90/16 (~145x215 mm), 512 halaman) | 2017 | 348 | buku kertas |
| Lisa Randall | Materi gelap dan dinosaurus. Interkoneksi peristiwa-peristiwa yang menakjubkan di Alam Semesta | Apa persamaan materi gelap dengan dinosaurus, yang mendominasi bumi selama jutaan tahun dan kemudian punah secara tiba-tiba? Namun diyakini penyebab kematian mereka adalah tabrakan dengan komet... - (format: 60x90/16 (~145x215 mm), 512 halaman) | 2016 | 449 | buku kertas |
| Lisa Randall | Materi Gelap dan Dinosaurus: Hubungan Peristiwa yang Mengejutkan di Alam Semesta | Apa persamaan materi gelap dengan dinosaurus, yang mendominasi bumi selama jutaan tahun dan kemudian punah secara tiba-tiba? Dianggap - Non-fiksi Alpina, (format: 60x90/16 (~145x215 mm), 512 halaman) | 2017 | 379 | buku kertas |
Fisikawan Lisa Randall percaya materi gelap membunuh dinosaurus
Kita tidak bisa melihat atau merasakannya. Tetapi Lisa Randall percaya bahwa materi gelap dapat menjelaskan banyak hal tentang Alam Semesta kita - termasuk kematian dinosaurus. Namun setiap penggemar astronomi tahu bahwa materi gelap adalah hal yang sangat sulit dipahami.
Kita tidak melihatnya, kita tidak mendengarnya, kita tidak merasakannya, kita tidak tahu seperti apa rasanya atau baunya. Bahkan dengan peralatan ilmiah tercanggih di dunia, kita belum mendapatkan bukti bahwa bentuk materi yang telah lama dihipotesiskan ini ada - meskipun alam semesta diyakini penuh dengan materi gelap.
Namun jika keberadaannya tidak lagi diragukan, masih banyak pertanyaan tentang materi gelap – termasuk jenis partikel penyusunnya. Dan, bersama dengan ilmuwan terkemuka lainnya, Fisikawan Harvard Lisa Randall mencoba menjawab pertanyaan-pertanyaan ini.
Belum lama ini, editor sains senior Huffington Post berbicara dengan Randall, dan hasilnya adalah wawancara menarik yang akan kami bagikan kepada Anda. Selalu menarik untuk mendengar pendapat seorang spesialis tentang topiknya, dan bahkan dalam bahasa yang mudah dipahami.
Apa itu materi gelap?
Ini adalah bentuk materi yang sulit dipahami yang berinteraksi melalui gravitasi seperti materi normal, namun tidak memancarkan atau menyerap cahaya. Materi gelap tampaknya ada di mana-mana di alam semesta. Namun kita tidak melihatnya secara langsung: hanya melalui pengaruh gravitasinya, karena interaksinya sangat lemah dengan materi biasa yang biasa kita gunakan.
Apakah materi gelap terbuat dari atom?
TIDAK. Ia tidak terbuat dari atom atau bahkan partikel elementer seperti proton dan elektron, yang bermuatan dan berinteraksi dengan cahaya. Namun, ada kemungkinan materi gelap terdiri dari partikel-partikel yang massanya sebanding dengan yang kita ketahui. Jika hal ini benar, dan jika partikel-partikel ini bergerak dengan kecepatan yang dapat kita asumsikan, miliaran partikel materi gelap melewati kita setiap detiknya. Tapi tidak ada yang memperhatikan ini.
Jika tidak terlihat, mengapa kita menyebutnya “gelap”?
Mungkin materi gelap lebih baik disebut “materi transparan”. Biasanya, kita menyebut “gelap” sebagai sesuatu yang, seperti kemeja atau jaket hitam, menyerap cahaya. Namun dalam kasus materi gelap, cahaya melewatinya begitu saja.
Bagaimana kita tahu materi gelap itu ada?
Kita mengetahui keberadaannya karena kita melihat pengaruhnya terhadap bintang dan galaksi. Dengan teleskop dan instrumen lainnya, kita dapat melihat bahwa ada sesuatu selain gravitasi bintang dan galaksi yang kita amati yang mempengaruhi pergerakan bintang dan galaksi tersebut.
Materi gelap memengaruhi perluasan Alam Semesta, jalur yang ditempuh sinar cahaya untuk mencapai kita dari objek jauh, dan banyak fenomena terukur lainnya yang meyakinkan kita akan keberadaan materi gelap. Kita mengetahui tentang materi gelap—dan keberadaan absolutnya—dengan mengukur efek gravitasinya.
Hipotesis materi gelap pertama kali dikemukakan beberapa dekade lalu. Beritahu kami tentang hal itu.
Hipotesis materi gelap pertama kali diajukan pada tahun 1933 oleh Fritz Zwicky, seorang astronom Swiss di California Institute of Technology. Dia mendapatkan ide tersebut setelah mengamati kecepatan bintang-bintang di kelompok raksasa galaksi yang terikat secara gravitasi yang dikenal sebagai Gugus Koma. Gravitasi dalam jumlah tertentu diperlukan untuk menjaga bintang-bintang yang bergerak cepat dalam sebuah cluster agar tidak terbang menjauh.
Dan berdasarkan penghitungan kecepatan bintang-bintang, Zwicky menghitung bahwa jumlah massa yang harus dimiliki gugus agar mempunyai tarikan gravitasi yang diperlukan adalah 400 kali lebih besar daripada kontribusi massa cahaya yang diukur - yaitu materi yang memancarkan cahaya. . Untuk menjelaskan semua materi tambahan ini, Zwicky mengusulkan keberadaan apa yang disebutnya dunkle materie, yang berarti “materi gelap” dalam bahasa Jerman.
Terlepas dari pengamatan awal ini, materi gelap pada dasarnya telah diabaikan untuk waktu yang lama (dan perkiraannya tentang materi yang hilang sebenarnya terlalu besar). Namun gagasan ini muncul kembali pada tahun 1970-an ketika para astronom mengamati pergerakan galaksi satelit—galaksi kecil di sekitar galaksi yang lebih besar—yang hanya dapat dijelaskan dengan adanya tambahan materi tak kasat mata. Pengamatan ini dan pengamatan lainnya telah membawa materi gelap ke dalam bidang penelitian yang serius.
Namun statusnya meningkat pesat pada tahun 1970-an berkat karya Vera Rubin, seorang astronom di Carnegie Institution di Washington. Rubin dan rekannya Kent Ford menemukan bahwa laju rotasi bintang-bintang sebagian besar sama pada jarak berapa pun dari pusat galaksi. Artinya, bintang-bintang berotasi dengan kecepatan konstan bahkan jauh melampaui wilayah yang mengandung materi bercahaya. Satu-satunya penjelasan yang mungkin adalah bahwa ada materi yang tidak dapat dilacak yang membantu menahan bintang-bintang jauh yang bergerak lebih cepat dari yang diperkirakan.
Temuan luar biasa dari para peneliti ini adalah bahwa materi biasa hanya menyumbang seperenam massa yang dibutuhkan untuk menjaga bintang tetap berada di orbit. Pengamatan mereka memberikan bukti paling meyakinkan tentang materi gelap hingga saat ini.
Bagaimana pengetahuan terkini tentang materi gelap?
Para ilmuwan telah mencapai kemajuan besar dalam memahami materi gelap, namun masih ada pertanyaan besar. Bagi peneliti seperti saya, ini adalah situasi yang optimal. Mungkin bisa dikatakan bahwa fisikawan yang mempelajari “kegelapan” berpartisipasi dalam revolusi Copernicus dalam bentuk yang lebih abstrak. Bukan saja bumi secara fisik bukan pusat alam semesta, namun keadaan fisik kita jauh dari pusat sebagian besar materi.
Mengidentifikasi elemen paling dasar dari materi biasa memang sulit, namun penelitian terhadapnya jauh lebih mudah dibandingkan penelitian terhadap materi gelap yang ada di sekitar kita. Meskipun interaksinya lemah, dalam sepuluh tahun ke depan para ilmuwan memiliki peluang nyata untuk mengidentifikasi dan menentukan sifat materi gelap. Dan seiring dengan terakumulasinya materi gelap di galaksi dan struktur lainnya, observasi mendatang terhadap galaksi dan alam semesta akan memungkinkan fisikawan dan astronom mempelajarinya dengan cara baru.
Penemuan baru tentang materi gelap dapat memberi tahu kita tentang asal usul alam semesta?
Tidak ada yang tahu bagaimana alam semesta dimulai, dan memahami materi gelap belum tentu memberi kita ide baru. Namun keberadaan materi gelap membantu kita memahami bagaimana alam semesta berevolusi dan bagaimana struktur seperti galaksi terbentuk. Jika materi gelap memiliki sifat khusus, hal tersebut dapat tercermin dalam ukuran dan distribusi galaksi.
Bagaimana dengan keberadaan banyak alam semesta – yang disebut multiverse?
Materi gelap dan banyak alam semesta sebenarnya tidak berhubungan. Kita mengetahui tentang materi gelap dari pengaruhnya terhadap perluasan Alam Semesta, serta hal-hal lainnya. Alam semesta lain mungkin merupakan materi yang lebih gelap karena jaraknya sangat jauh dari kita sehingga tidak akan mempengaruhi kita secara gravitasi bahkan sekali pun selama masa hidup alam semesta. Tapi ini juga berarti kita tidak bisa mempelajarinya melalui observasi. Saya lebih suka mempelajari "multiverse" yang ada di sini dan saat ini.
Apa hubungan antara materi gelap dan dinosaurus yang Anda tulis di buku Anda?
Saya dan rekan-rekan saya percaya bahwa materi gelap mungkin pada akhirnya (dan secara tidak langsung) bertanggung jawab atas kepunahan dinosaurus. Kita tahu bahwa 66 juta tahun yang lalu, sebuah benda selebar 10 kilometer jatuh ke Bumi dari luar angkasa dan memusnahkan dinosaurus penghuni darat, serta tiga perempat spesies lain di Bumi. Objek ini bisa jadi merupakan komet dari sabuk Oort, wilayah hipotetis komet dan benda lain di luar orbit Neptunus. Namun mengapa komet ini terlempar dari orbit stabilnya di sabuk Oort, tidak ada yang tahu pasti.
Dugaan kami adalah saat tata surya melewati bidang tengah galaksi Bima Sakti, ia bertabrakan dengan piringan materi gelap yang mencabut objek jauh tersebut, sehingga mengakibatkan tabrakan yang sangat dahsyat. Di lingkungan galaksi kita, sebagian besar materi gelap mengelilingi kita dalam lingkaran halo yang sangat halus dan menyebar.
Ilustrasi tersebut menunjukkan pergerakan Matahari melalui bidang galaksi
Jenis materi gelap yang memicu kepunahan dinosaurus tersebar sangat berbeda dari sebagian besar materi gelap di alam semesta. Jenis materi gelap tambahan ini seharusnya membuat halo tetap utuh, namun interaksinya yang berbeda menyebabkannya mengembun menjadi sebuah piringan—tepat di tengah bidang Bima Sakti. Wilayah tipis ini menjadi sangat padat sehingga ketika Tata Surya melewatinya dan Matahari berosilasi ke atas dan ke bawah saat bergerak melalui galaksi kita, pengaruh gravitasi piringan ini menjadi sangat kuat.
Tarikan gravitasinya cukup kuat untuk mengusir komet-komet di tepi luar tata surya, di mana tarikan berlawanan dari Matahari terlalu lemah untuk mengembalikannya ke tempatnya semula. Komet yang lolos tersebut terlempar dari tata surya atau - seketika - diarahkan ke bagian dalam tata surya, di mana mereka berpotensi menabrak Bumi.
Jika materi gelap dapat menjelaskan punahnya dinosaurus, apakah materi gelap juga dapat menjelaskan bagaimana kehidupan dimulai di Bumi?
Material yang jatuh ke Bumi, seperti komet dan asteroid, hampir pasti berperan dalam menentukan komposisi Bumi dan juga dapat berperan dalam memicu proses-proses penting kehidupan. Sebagian besar teori-teori ini masih bersifat spekulatif, namun sesuai dengan gambaran dunia dan sepadan dengan usaha yang dikeluarkan untuk mewujudkannya.
Dan jika materi gelap dapat mengirimkan komet atau asteroid berbahaya ke arah kita, haruskah kita khawatir?
Tentu saja, terkadang asteroid berada cukup dekat. Tabrakan pasti akan terjadi, namun perkiraan frekuensi dan besarnya masih menjadi bahan perdebatan. Apakah sesuatu akan menimpa kita, apakah hal itu akan menyebabkan kerusakan pada kita seiring berjalannya waktu, dan apakah kita harus mengkhawatirkannya masih menjadi pertanyaan yang belum terselesaikan. Secara pribadi, saya tidak menganggap ini sebagai bahaya terbesar bagi umat manusia.
Haruskah kita khawatir? Hal ini bergantung pada skala, biaya, ambang batas kekhawatiran kita, keputusan yang diambil masyarakat, dan apakah kita dapat mengatasi ancaman tersebut. Ancaman seperti ini tidak jarang menimbulkan kegaduhan, meski mungkin ada potensi kerugiannya. Meskipun mereka memang dapat menyerang dan menghancurkan pusat populasi besar, kemungkinan hal ini terjadi di masa mendatang sangatlah kecil.
Pandangan Anda tentang luar angkasa sebagai fisikawan berbeda dengan pandangan orang yang jauh dari sains. Kesimpulan salah apa yang diambil orang-orang seperti itu tentang alam semesta?
Ada banyak, tapi izinkan saya fokus pada materi gelap itu sendiri. Mengingat mereka belum pernah melihatnya (atau merasakan panas atau baunya), banyak orang yang saya ajak bicara terkejut saat mengetahui keberadaan materi gelap dan menganggapnya cukup misterius - atau bahkan bertanya-tanya apakah ada kesalahan di dalamnya. Orang-orang bertanya bagaimana mungkin sebagian besar materi—lima kali lipat jumlah materi normal—tidak dapat dideteksi oleh teleskop modern.
Secara pribadi, saya mengharapkan sesuatu yang sebaliknya (meskipun tidak semua orang berpikir demikian). Ini akan menjadi misteri yang jauh lebih besar bagi saya jika semua materi yang kita lihat dengan mata kita adalah satu-satunya materi yang ada. Mengapa kita memiliki indra sempurna yang dapat merasakan hampir segala hal? Pelajaran besar yang telah dipelajari para fisikawan selama berabad-abad adalah betapa banyak hal yang tersembunyi dari pandangan kita. Dari sudut pandang ini, pertanyaannya seharusnya berbeda: mengapa semua yang kita ketahui harus menyatu dengan kepadatan energi yang dimilikinya?
Apakah Anda merasakan keagungan tertentu di Alam Semesta? Atau apakah pengetahuan ilmiah Anda menempatkan segalanya pada tempatnya?
Ketika saya mulai memusatkan perhatian pada ide-ide di balik buku saya, saya kagum dan terpesona tidak hanya oleh pengetahuan kita saat ini tentang lingkungan hidup – lokal, matahari, galaksi, dan universal – tetapi juga oleh seberapa besar harapan kita untuk memahami segala sesuatu di pulau kecil kita. di sini di Bumi. Saya juga dikejutkan oleh banyaknya hubungan antar fenomena yang memungkinkan kita ada.
Asal tahu saja, sudut pandang saya tidak religius. Saya tidak melihat perlunya memberikan segala tujuan atau makna. Namun saya tak berdaya merasakan emosi yang cenderung kita sebut religius ketika saya mencoba memahami luasnya alam semesta, masa lalu kita, dan bagaimana semuanya saling berkaitan. Anda mulai memandang kehidupan sehari-hari yang bodoh secara berbeda. Penelitian baru ini memberi saya perspektif berbeda mengenai dunia dan banyak bagian alam semesta yang menciptakan Bumi—dan kita.
