Geografi: Proses di balik Terbentuknya Matahari

Sebelum lanjut mengenai proses terbentuknya matahari ada prinsip yang harus diketahui mengenai bintang.

Nyawa Bintang : Antara Gravitasi dan Tekanan Thermal

Matahari merupakan sebuah bintang, sama seperti bintang lain di langit yang terlihat kecil. Yang membedakan adalah jarak bintang-bintang lain yang lebih jauh dari matahari. Gravitasi merupakan hal yang membentuk struktur dari galaksi dan isinya termasuk bintang.

Sebuah bintang merupakan sebuah bola plasma besar yang terdiri dari Hydrogen dan Helium. Bintang akan selalu tetap hidup selama terjadi pergolakan antara gravitasi yang menekan gas-gas ini melawan tekanan thermal yang terjadi dari fusi nuklir. Gampangannya, pikirkan sebuah balon yang menggelembung. Tekanan di dalam mencoba mempertahankan bentuk balon menggelembung dengan menyeimbangkan dengan tekanan di luar balon. Begitu pula dengan matahari. Gaya gravitasi yang mencoba menghancurkan gas-gas tadi harus seimbang dengan tekanan thermal hasil fusi gas. Bila keseimbangan ini terganggu, bentuk dari bintang akan berubah.

tekanan:

Bintang merupakan reaktor fusi nuklir alami

Untuk memanaskan gas, matahari memerlukan energi. Yang menjadi pertanyaan dari mana energi ini di dapat? Energi ini didapat dari fusi nuklir yang terjadi di dalamnya. Pertanyaan selanjutnya, apakah itu fusi nuklir? Fusi nuklir merupakan proses yang terjadi di dalam matahari dimana inti nuklir ringan seperti hydrogen mencoba menjadi elemen lain melalui proses fusi di suhu 7 juta kelvin! Hasilnya adalah elemen sesudah fusi memiliki massa yang lebih ringan daripada elemen sebelum fusi. Massa yang hilang ini menjadi energi (dapat dihitung menggunakan rumus Einstein E=mc2). Dapat dikatakan, matahari menjadi reaktor fusi nuklir alami atau tungku api alam semesta dimana elemen berat seperti Carbon dan Nitrogen disintesis.

fusi nuklir :

Semakin massive sebuah bintang, semakin cepat matinya

Massa awal sebuah bintang sangat berpengaruh terhadap evolusinya di masa depan. Teori evolusi bintang menyatakan bahwa semakin besar sebuah bintang, gaya gravitasi yang bekerja juga semakin besar. Artinya proses fusi juga semakin cepat yang menyebabkan bintang semakin panas. Dalam kata lain, hydrogen yang digunakan semakin besar sehingga bintang lebih cepat mati. Bayangkan mobil Ferarri yang boros bensin.

teori evolusi :

Lanjut ke proses terbentuknya matahari…

1. Interstellar gas masuk ke dalam gravitasi

6 miliar tahun yang lampau, awan hidrogen dingin yang merupakan bintang di masa lalu yang sudah mati mulai masuk ke dalam gravitasi. Awan ini terdiri dari elemen yang dahulu merupakan nenek moyang dari matahari. Bayangkan proses recycle.Awan gas dan debu ini mulai masuk ke dalam gravitasi dan menyebabkan ledakan supernova. Ledakan ini menghasilkan energi yang besar dan menstimulus energi potensial gravitasi dikonversikan menjadi energi panas yang menyebabkan gas juga ikut menjadi panas.

2. Terbentuknya inti matahari

Semakin banyak gas yang jatuh ke dalam gravitasi menyebabkan gumpalan awan ini menjadi makin padat dan panas. Kemudian terbentuklah protostar, atau bayi matahari, berbentuk bulat yang merupakan inti dari matahari. Proses meleburnya gas dalam gravitasi terus berlanjut untuk meningkatkan panas. Akan tetapi bila massa inti ini tidak lebih berat dari massa gumpalan maka proses ini akan berhenti dan tidak akan ada matahari. Itulah sebabnya banyak bintang yang menyandang status ‘baru lahir’ tetapi tidak pernah dapat disebut sebuah bintang.Pada kasus matahari, prosesnya terus berlanjut dan menjadi semakin panas.

inti matahari :

3. Fusi Hidrogen mulai

Saat suhu mencapai 7 juta kelvin, proses fusi hidrogen menjadi helium terjadi. Pada kondisi ini protobintang dapat dikatakan sebagai bintang. Kondisi ini menciptakan energi sehingga tekanan panas dapat sama dengan tekanan gravitasi. Kondisi ini dinamakan keseimbangan hydrostatis. Fase ini dinamakan ‘Main Sequence’. Mulai fase ini, matahari akan terus menfusikan hidrogen menjadi helium selama 4,5 miliar tahun. Saat ini, matahari sedang dalam fase ini.

fase matahari :