 |
| Matahari adalah satu-satunya sumber energi bagi Bumi, bagaimana jika sumber energi ini meredup?. Kredit: NASA |
InfoAstronomy - Setelah menonton film Project Hail Mary (2026), kamu mungkin bertanya-tanya, bisakah Matahari tiba-tiba meredup atau bahkan kehilangan energi secara cepat?
[SPOILER ALERT]
Dalam film fiksi ilmiah tersebut, digambarkan ada organisme fiktif yang menyerap energi bintang terdekat dari planet kita itu hingga membuatnya semakin redup dari waktu ke waktu. Secara konsep terasa masuk akal, karena kita terbiasa melihat sesuatu kehilangan energi secara bertahap. Misalnya seperti baterai yang habis setelah dipakai, api yang meredup setelah kehabisan bahan bakar, hingga makhluk hidup melemah karena menua.
Namun, jika dilihat dari sudut pandang fisika dan astronomi modern, skenario seperti itu tidak sesuai dengan cara bintang seperti Matahari bekerja.
Matahari bukan api, bukan juga sumber energi pasif yang bisa dengan mudah “dikuras”. Energinya berasal dari proses yang dikenal sebagai fusi nuklir yang terjadi di intinya. Dalam proses ini, hidrogen dipaksa menyatu (berfusi) menjadi elemen yang lebih berat, helium.
Proses fusi nuklir pun tidak berjalan sembarangan. Selama ini, Matahari bisa stabil tidak runtuh oleh gravitasinya sendiri karena proses fusi nuklir, selain menghasilkan cahaya dan panas, juga menghasilkan tekanan keluar yang seimbang dengan gravitasinya. Keseimbangan ini sangat stabil dan memiliki mekanisme penyesuaian otomatis.
Jika kita membayangkan Matahari mulai kehilangan energi secara bertahap, misalnya karena sesuatu menyerap sebagian cahayanya, maka respons alaminya bukan melemah atau meredup cahayanya, tapi justru sebaliknya.
Kok bisa? Jadi, ketika energi yang keluar berkurang, tekanan ke luar pun akan menurun. Pada titik itu, gravitasi akan langsung mengambil alih dan menekan inti Matahari lebih kuat. Keseimbangan tadi buyar. Inti Matahari akan menyusut, suhu naik, dan reaksi fusi meningkat. Hasil akhirnya adalah produksi energi malah bertambah kembali. Sistem ini membuat Matahari sulit untuk menjadi semakin redup secara terus-menerus.
Inilah alasan utama mengapa penurunan kecerahan secara eksponensial seperti dalam Project Hail Mary (2026) tidak realistis secara ilmiah, meskipun kita tahu ini adalah fiksi ilmiah ya.
Untuk membuat Matahari benar-benar terus meredup, harus ada proses yang mampu mengalahkan mekanisme penyeimbang ini. Artinya, energi harus diambil dalam jumlah sangat besar dan terus-menerus, lebih cepat daripada peningkatan produksi energi di inti Matahari.
Seberapa besar? Berdasarkan perhitungan, Matahari menghasilkan sekitar 3,8 × 10²⁶ watt energi setiap detik. Angka ini sangat besar. Tidak ada proses biologis atau fisika yang kita ketahui yang mampu menyerap energi sebesar itu secara stabil dalam skala bintang.
Selain itu, jika energi benar-benar diserap dalam jumlah besar, efeknya tidak hanya pada cahaya. Struktur Matahari akan berubah drastis. Inti akan mengalami kontraksi cepat, suhu melonjak, dan reaksi fusi bisa menjadi jauh lebih intens. Dalam kondisi ekstrem, ini justru bisa membuat Matahari menjadi lebih terang atau tidak stabil, bukan perlahan meredup seperti yang digambarkan dalam film.
Pengamatan terhadap bintang lain juga mendukung hal ini. Tidak ada bukti adanya bintang yang meredup secara bertahap karena kehilangan energi internal dalam jangka panjang. Perubahan kecerahan yang teramati biasanya disebabkan oleh faktor eksternal seperti debu yang menghalangi cahaya, atau perubahan alami dalam siklus bintang. Bahkan dalam kasus ekstrem seperti Betelgeuse yang sempat meredup drastis, penyebabnya adalah debu yang menghalangi cahaya, bukan karena energi bintangnya hilang.
Dalam perjalanan hidupnya, Matahari justru mengikuti pola yang berlawanan. Maksudnya, sejak terbentuk, kecerahannya justru terus meningkat. Sekitar miliaran tahun lalu, Matahari lebih redup dari sekarang. Seiring waktu, inti menjadi lebih padat, suhu naik, dan produksi energi meningkat. Tren ini akan terus berlangsung selama Matahari berada dalam fase stabilnya, fase yang dikenal sebagai main sequence atau deret utama.
Namun, Matahari tidak akan selamanya berada di fase deret utama karena bahan bakar hidrogennya terbatas. Pada masa depan, ketika hidrogen di inti Matahari hampir habis, Matahari akan mengalami perubahan besar. Ia akan mengembang menjadi raksasa merah dan menjadi jauh lebih terang daripada saat ini.
Setelah fase raksasa merah itu, Matahari akan mulai runtuh, momen ketika lapisan luarnya terlepas dan inti tersisa menjadi katai putih. Pada titik itulah Matahari akan mulai mendingin dan meredup. Namun ini bukan proses cepat atau eksponensial seperti dalam fiksi ilmiah Project Hail Mary (2026), melainkan tahap akhir dari evolusi bintang yang berlangsung sangat lama.
Intinya, Matahari memiliki sistem pengaturan alami yang membuatnya stabil. Jika energi turun, produksi energi akan naik kembali. Mekanisme ini mencegah penurunan kecerahan dalam jangka panjang. Untuk menciptakan kondisi seperti dalam Project Hail Mary (2026), dibutuhkan sesuatu yang melampaui hukum fisika yang kita pahami saat ini.
Itulah sebabnya, dalam dunia nyata, Matahari tidak akan perlahan meredup seperti dalam cerita tersebut, tetapi justru akan terus menjadi lebih terang sebelum akhirnya berubah di tahap akhir kehidupannya. Meski begitu, kami merekomendasikan kamu untuk menonton Project Hail Mary (2026). Interstellar (2014) akhirnya punya lawan.
Sumber & Referensi:
- Basinger, C., Pinsonneault, M., Bastelberger, S. T., Gaudi, B. S., & Domagal-Goldman, S. D. (2024). Constraints on the early luminosity history of the Sun: applications to the Faint Young Sun problem. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 534(3), 2968-2985.
- Christensen-Dalsgaard, J. (2021). Solar structure and evolution. Living Reviews in Solar Physics, 18(1), 2.
- Jeffers, S. V., Kiefer, R., & Metcalfe, T. S. (2023). Stellar activity cycles. Space Science Reviews, 219(7), 54.
- Johnstone, C. P., Güdel, M., & Lammer, H. (2021). Stellar evolution and high-energy radiation of solar-like stars. Astronomy & Astrophysics.
- Katsova, M. M. (2020). The evolution of the solar–stellar activity. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 211, 105456.
- Luo, P. X., & Tan, B. L. (2024). Long-term evolution of solar activity and prediction of the following solar cycles. Research in Astronomy and Astrophysics, 24(3), 035016.
- Shapiro, A. V., Shapiro, A. I., Gizon, L., Krivova, N. A., & Solanki, S. K. (2020). Solar-cycle irradiance variations over the last four billion years. Astronomy & Astrophysics, 636, A83.
- Sweet, P. A. (1950). The importance of rotation in stellar evolution. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 110(6), 548-558.