Matahari yang Lebih Redup

Sebelum mencapai seperti sekarang ini, Bumi telah melalui beberapa periode beku. Hal ini terjadi sebagai dampak dari iklim yang tak terkendali menyebabkan lapisan yang hampir menyelimuti seluruh permukaannya.

Glasiasi terakhir yang disebut Bumi bola salju (snowball Earth) berakhir sekitar 635 juta tahun yang lalu ketika kehidupan kompleks baru saja mulai berkembang. Masih belum pasti apakah es menutupi seluruh planet, atau apakah ada mekanisme yang mampu menghentikan pelarian tersebut.

Para ilmuwan berpendapat bahwa setidaknya dua glasiasisnowball Earthterjadi selama periode Cryogenian, sekitar 640 dan 710 juta tahun yang lalu. Masing-masing berlangsung sekitar 10 juta tahun atau lebih.

"Mempelajari glasiasisnowball Earthdapat memberitahu kita betapa buruknya hal ini, sehingga kehidupan seperti yang kita tahu mungkin tidak akan bertahan," kata ahli geologi Linda Sohl dari Pusat Penelitian Sistem Iklim Universitas Columbia dan Institut Studi Luar Angkasa Goddard NASA, dikutip dari lamanAstrobiology of NASApada 2015 silam.

Sohl dan rekan-rekannya mengambil model iklim global, sebuah model yang digunakan kebanyakan ilmuwan untuk memprediksi arah planet Bumi di masa depan. Ia lalu memodifikasinya untuk mempelajari posisi planet di masa lalu.

Sohl mengatakan, bukti utama parahnya peristiwa es berasal dari bukti geologis adanya gletser di dekat khatulistiwa. Jika es di daratan sampai ke garis lintang rendah, seperti yang dikemukakan argumen tersebut, maka es tersebut pasti tersebar ke mana-mana.

Respons iklim secara keseluruhan ini disebabkan oleh tingginya reflektifitas. Es yang berwarna putih memantulkan 55 hingga 80 persen sinar matahari yang masuk, mengirimkan energi tersebut kembali ke luar angkasa sebelum dapat menghangatkan planet ini.

Sebagai perbandingan, air laut hanya memantulkan 12 persen, dan wilayah daratan memantulkan antara 10 dan 40 persen, sehingga lebih banyak panas matahari yang diserap oleh kondisi permukaan ini. Faktor tambahan dalam pendinginan planet ini adalah matahari 6 persen lebih redup pada periode Cryogenian dibandingkan sekarang.

Model awal menunjukkan bahwa ketika es mencapai garis lintang tropis, putaran umpan balik positif akan terjadi, di mana lapisan es akan menyebabkan suhu lebih rendah, yang akan menambah lebih banyak lapisan es, yang akan menurunkan suhu lebih jauh lagi. Efek tak terduga ini mungkin akan terus berlanjut hingga seluruh planet membeku, bahkan lautan pun tertutup lapisan es setebal satu kilometer.

Para ilmuwan kesulitan menjelaskan bagaimana bola salju yang keras bisa mencair. Salah satu usulannya adalah aktivitas gunung berapi melepaskan gas rumah kaca yang pada akhirnya akan menghangatkan kembali planet ini.

"Jumlah karbon dioksida (CO2) yang dibutuhkan mungkin beberapa ratus kali lebih tinggi dibandingkan jumlah yang terkandung di atmosfer kita saat ini. Namun, tidak ada bukti geologis yang mendukung banyaknya CO2 di atmosfer Cryogenian," kata Sohl.

Dibandingkan dengan zaman Kriogenian, matahari pada zaman Paleoproterozoikum bahkan lebih redup (kecerahannya turun 16 persen dari sekarang). Waktu terjadinya glasiasi juga tampaknya bertepatan dengan evolusi kehidupan fotosintesis, yang akan mengurangi gas rumah kaca secara drastis melalui pelepasan oksigen. hay/I-1