MATAHARI terus memancarkan cahaya dan panas yang menopang kehidupan di Bumi. Selama sekitar 4,6 miliar tahun, bintang yang menjadi pusat Tata Surya itu tetap menghasilkan energi dalam jumlah sangat besar. Namun, berbeda dengan api yang membutuhkan oksigen dan bahan bakar untuk terbakar, Matahari memiliki mekanisme tersendiri untuk menghasilkan energi, yaitu fusi nuklir.
Menurut Badan Penerbangan dan Antariksa Amerika Serikat (NASA), Matahari merupakan bola plasma yang sebagian besar tersusun atas hidrogen dan helium. Energi yang dihasilkan di bagian inti Matahari kemudian bergerak menuju lapisan luar sebelum akhirnya dilepaskan ke ruang angkasa sebagai cahaya dan panas.
Proses tersebut memungkinkan Matahari bersinar dalam rentang waktu yang sangat panjang. Lantas, bagaimana mekanisme yang terjadi di dalam Matahari hingga mampu mempertahankan produksi energinya selama miliaran tahun?
Rahasia utama Matahari terletak pada proses fusi nuklir, yaitu penggabungan inti atom ringan menjadi inti atom yang lebih berat. Di inti Matahari, inti atom hidrogen bergabung melalui serangkaian reaksi hingga menghasilkan helium dan melepaskan energi.
NASA menjelaskan bahwa proses tersebut berlangsung dalam kondisi suhu dan tekanan yang sangat tinggi. Suhu inti Matahari mencapai sekitar 15 juta derajat Celsius, sehingga reaksi fusi dapat berlangsung secara berkelanjutan.
Dalam proses ini, sebagian kecil massa bahan yang bereaksi berubah menjadi energi. Prinsip tersebut sesuai dengan persamaan terkenal Albert Einstein, E = mc², yang menjelaskan hubungan antara massa dan energi. Energi yang dilepaskan dari reaksi fusi inilah yang menjadi sumber utama cahaya dan panas Matahari. Tanpa proses tersebut, Matahari tidak akan mampu mempertahankan pancaran energinya seperti yang diamati saat ini.
Mengapa Matahari Tidak Cepat Kehabisan Bahan Bakar?
Salah satu alasan Matahari dapat terus bersinar selama miliaran tahun adalah besarnya persediaan hidrogen yang dimilikinya. Sebagai objek terbesar di Tata Surya, Matahari memiliki massa yang sangat besar sehingga menyediakan bahan bakar untuk reaksi fusi dalam jangka waktu panjang.
Meski demikian, tidak seluruh hidrogen di Matahari dapat digunakan untuk menghasilkan energi melalui fusi. Reaksi utama yang menopang Matahari berlangsung di bagian intinya, tempat suhu dan tekanan memungkinkan proses tersebut terjadi.
Menurut data NASA, Matahari mengubah sekitar 600 juta ton hidrogen menjadi helium setiap detik. Dari proses itu, sekitar 4 juta ton massa diubah menjadi energi yang dilepaskan ke lingkungan sekitarnya. Angka tersebut menunjukkan betapa besar energi yang dihasilkan Matahari. Meskipun berlangsung dalam skala yang sangat besar, persediaan bahan bakarnya cukup untuk mempertahankan proses fusi selama miliaran tahun.
Bagaimana Energi dari Inti Matahari Mencapai Bumi?
Energi yang dihasilkan di inti Matahari tidak langsung keluar menuju ruang angkasa. Energi tersebut harus melewati beberapa lapisan sebelum mencapai bagian yang memancarkan cahaya ke luar:
- Zona Radiatif: Tempat energi berpindah terutama melalui radiasi.
- Zona Konvektif: Tempat pergerakan plasma panas membawa energi menuju lapisan yang lebih luar.
- Fotosfer: Lapisan yang tampak sebagai permukaan Matahari tempat energi akhirnya dilepaskan.
Cahaya Matahari kemudian menempuh jarak sekitar 150 juta kilometer sebelum mencapai Bumi dalam waktu sekitar delapan menit 20 detik. Energi tersebut berperan penting dalam berbagai proses di Bumi, termasuk fotosintesis pada tumbuhan dan pengaturan suhu lingkungan.
Sampai Kapan Matahari Akan Terus Bersinar?
Meskipun telah bersinar selama sekitar 4,6 miliar tahun, Matahari tidak akan mempertahankan kondisi yang sama selamanya. Seperti bintang lainnya, Matahari memiliki tahapan evolusi yang bergantung pada perubahan bahan bakar di bagian dalamnya.
NASA memperkirakan Matahari masih memiliki cukup hidrogen untuk mempertahankan fusi nuklir di intinya selama sekitar lima miliar tahun lagi. Setelah hidrogen di inti semakin menipis, Matahari akan mengalami perubahan besar menjadi raksasa merah (red giant), di mana ukurannya membesar secara drastis.
Pada akhirnya, Matahari akan melepaskan lapisan luarnya, sementara bagian intinya yang tersisa berkembang menjadi katai putih (white dwarf). Proses tersebut merupakan bagian dari siklus kehidupan bintang bermassa seperti Matahari yang terjaga berkat keseimbangan antara tekanan ke luar dari fusi nuklir dan tarikan gravitasi ke dalam. (NASA/H-3)