Dari Mana Energi Matahari Berasal?

Matahari merupakan bintang terdekat Bumi. Dari mana energinya untuk menyala berasal?. Kredit: InfoAstronomy.org

InfoAstronomy - Dari pagi hingga sore, kita merasakan panas dari Matahari. Namun, pernahkah kamu penasaran dari mana energi Matahari itu berasal? Dan apakah suatu saat nanti akan habis?

Sebelum menjawab pertanyaan-pertanyaan ini, kita perlu cari tahu dulu nih bagaimana Matahari terbentuk. Matahari pada dasarnya adalah sebuah bintang. Ia adalah salah satu dari bintang-bintang di galaksi Bimasakti yang bisa kita lihat setiap malam. Bedanya, Matahari adalah bintang terdekat dari Bumi kita.

Bintang adalah bola plasma raksasa (terdiri dari ion bermuatan), yang mana sebagian besar terdiri dari hidrogen dan helium. Sepanjang hidupnya, terjadi adu kuat secara konstan antara tekanan gravitasi yang mencoba meremukkan bola gas ini, melawan dorongan keluar yang dihasilkan melalui fusi nuklir.

Berdasarkan penelitian selama bertahun-tahun, diketahui bahwa sekitar 6 miliar tahun yang lalu, awan hidrogen ultra dingin yang sangat besar, yang berisi sisa-sisa bintang mati dari masa lalu, mulai runtuh karena gravitasi.

Keruntuhan tersebut kemungkinan dipicu oleh ledakan supernova dekat atau peristiwa lain dengan keluaran energi tinggi. Ketika gas yang kaya akan elemen berat ini mulai runtuh, energi potensial gravitasinya diubah menjadi energi panas dan gas menjadi panas.

Saat gas semakin runtuh, ia akan menjadi lebih padat dan lebih panas. Seiring waktu, bagian inti mulai terbentuk. Ini adalah bayi Matahari, atau istilah astronominya adalah protobintang.

Ilustrasi pembentukan protobintang. Kredit: Science Photo Library

Protobintang ini belum cukup panas untuk membuat hidrogen di intinya mulai melebur. Namun, tekanan termal yang ditimbulkan oleh keruntuhan gravitasi telah mulai mendorong dan melawan gravitasi.

Untungnya, bayi Matahari berukuran cukup besar untuk melawan keruntuhan gravitasi. Jika saja pada saat itu materinya sedikit, Matahari, tata surya, kehidupan manusia mungkin tidak pernah ada. Kompresi gumpalan gas protobintang ini menyebabkan peningkatan suhu secara terus menerus.

Pada titik tertentu, saat suhu bayi Matahari melewati batas 7 juta derajat Celsius, dan inti hidrogen mulai melebur menjadi helium, ia pun berevolusi menjadi bintang sejati, mencapai kesetimbangan hidrostatik. Fusi nuklir di intinya membuat Matahari bisa stabil untuk menahan gravitasinya yang selalu mencoba meruntuhkannya.

Nah, pertanyaannya, dari mana datangnya energi bagi Matahari untuk menciptakan panas itu? Jawabannya, energi ini bisa ada karena Matahari terdiri dari banyaaaaak sekali hidrogen. Banyaknya hidrogen itu "diikat" oleh gravitasi yang sepadan juga. Dengan begitu, ada banyak tekanan di dalamnya.

Dengan tekanannya begitu kuat dan densitasnya yang begitu besar, atom-atom hidrogen di dalam inti Matahari pun saling bertabrakan dengan kekuatan yang cukup bagi mereka untuk melebur menjadi unsur baru, helium.

Seiring waktu, energi ini semakin banyak. Suhu di inti Matahari pun mencapai 15 juta derajat Celsius panasnya. Energi dari inti ini lantas bergerak keluar melalui area luas yang disebut zona konvektif. Kemudian bergerak maju ke fotosfer, di mana ia memancarkan panas, partikel bermuatan, dan cahaya, yang kita lihat dan terima di Bumi selama ini.

Anatomi bagian dalam Matahari. Kredit: NASA

Akankah energinya habis? Tentu saja. Hidrogen pada inti Matahari memiliki batas dan akan habis. Meski begitu, butuh waktu miliaran tahun untuk hidrogen ini benar-benar habis. Dan ketika habis, Matahari tidak akan langsung mati.

Astrofisikawan Jillian Scudder menjelaskan, dalam sekitar 5 miliar tahun mendatang, dengan tidak adanya hidrogen yang tersisa untuk berfusi di inti Matahari, lapisan hidrogen yang mengelilingi inti helium pada Matahari akan melakukan fusi. Gaya gravitasi juga akan mengambil alih, menekan inti Matahari dan membuat lapisan terluar bintang ini mengembang.

Bintang terdekat dari planet kita ini, pada titik itu, akan tumbuh menjadi lebih besar dari yang dapat kita bayangkan, begitu besar sehingga akan menelan planet-planet bagian dalam tata surya, termasuk Bumi. Saat itulah Matahari akan menjadi raksasa merah.

Selama sekitar satu miliar tahun sebagai raksasa merah, lapisan hidrogen yang menyelimuti inti helium pada Matahari itu akan habis, meninggalkan semakin banyak helium, yang mana kemudian akan melebur menjadi unsur yang lebih berat, seperti oksigen dan karbon, dalam reaksi yang tidak mengeluarkan banyak energi.

Setelah semua helium habis, gaya gravitasi akan mengambil alih sekali lagi, tetapi kali ini inti Matahari akan menyusut menjadi kerdil putih, sementara lapisan terluarnya akan terkoyak dan meluber menjadi nebula planeter.

Sumber & Referensi:

• Cain, F. (2015). How does the sun produce energy?. UniverseToday.
• Karl Tate. (2015). Proton Fusion, the Sun's Power Source, Explained. SPACE.
• National Geographic Society. (n.d.). Solar energy. National Geographic Education.
• Paula, K. (2025). The Sun, our Solar System’s star. The Planetary Society.
• Soliman, R. (2025). Nuclear Fusion in Sun: How the Ultimate Sun Power Source Enables Lifelong Energy Generation. The Science Times.