Bintang Raksasa Merah: Fakta, Definisi dan Masa Depan Matahari

Ukuran bintang raksasa merah yang terus membengkak akan menelan planet-planet yang terlalu dekat dengannya. Di tata surya kita, saat berevolusi menjadi raksasa merah, Matahari akan menelan Merkurius dan Venus, bahkan mungkin Bumi turut menjadi korban.
Kredit: James Gitlin/STScI AVL)

Raksasa merah adalah sebuah bintang yang sedang sekarat pada tahap terakhir evolusi bintang. Hanya dalam beberapa miliar tahun yang akan datang, Matahari kita akan berubah menjadi raksasa merah, membengkak dan menelan planet-planet terdalam, mungkin termasuk Bumi. Apa yang akan terjadi dengan tata surya kita di masa depan dan sistem-sistem planet lainnya?

Tahap Evolusi Raksasa Merah

Sebagian besar bintang di alam semesta adalah bintang deret utama, yang melebur hidrogen menjadi helium melalui aktivitas fusi nuklir. Bintang deret utama memiliki kisaran massa sepertiga hingga delapan kali lipat massa Matahari, dan pada akhirnya akan mengkonsumsi seluruh hidrogen di bagian inti. Selama kehidupan bintang, reaksi fusi nuklir menciptakan tekanan keluar yang mengimbangi tekanan ke dalam gaya gravitasi. Setelah fusi nuklir berhenti, gravitasi mengambil alih dan memampatkan ukuran bintang menjadi lebih kecil dan padat.

Penyusutan meningkatkan suhu, begitu panas hingga mampu melebur helium menjadi karbon. Tergantung pada massa bintang, fusi helium mungkin terjadi secara bertahap, atau dimulai dengan ledakan eksplosif.

“Meskipun fusi nuklir tidak lagi dilakukan di bagian inti, peningkatan drastis suhu memanaskan cangkang hidrogen yang mengelilingi inti, sehingga memicu bintang untuk kembali melakukan fusi nuklir hidrogen yang disuplai dari lapisan terluar, bahkan menghasilkan energi yang jauh lebih besar dibandingkan saat tergolong bintang deret utama,” demikian kata Australia Telescope National Facility di situs mereka.

Diameter raksasa merah mencapai 100 juta hingga 1 miliar kilometer, 100 hingga 1.000 kali lebih besar daripada ukuran Matahari saat ini. Karena energi tersebar di area yang lebih luas, suhu permukaan bintang sebenarnya lebih dingin, sekitar 2.200 hingga 3.200 derajat Celsius, hanya separuh suhu Matahari saat ini. Perubahan suhu menyebabkan bintang bersinar di bagian spektrum yang lebih merah, oleh karena itu diberi nama raksasa merah, meskipun banyak pula yang ditemukan berwarna oranye.

Nebula di sekitar bintang raksasa merah Betelgeuse yang diabadikan oleh kamera inframerah VISIR Very Large Telescope (VLT) milik ESO. Struktur nebula terbentuk karena Betelgeuse menumpahkan materialnya ke ruang angkasa.
Kredit: ESO/P. Kervella)

Pada tahun 2017, tim astronom internasional mengidentifikasi permukaan bintang raksasa merah π Gruis secara terperinci menggunakan Very Large Telescope milik European Southern Observatory (ESO). Mereka hanya menemukan beberapa sel-sel konvektif di permukaan raksasa merah yang membentang sekitar 75 juta mil (120 juta kilometer). Sebagai perbandingan, Matahari memiliki sekitar dua juta sel konvektif yang berukuran sekitar 1.500 km.

Tahap evolusi raksasa merah dilalui selama beberapa ribu hingga 1 miliar tahun. Akhirnya, helium di bagian inti habis dikonsumsi dan fusi nuklir berhenti. Bintang kembali menyusut sampai cangkang helium baru mencapai inti dan lapisan terluar meledak sebagai awan gas dan debu raksasa yang disebut nebula planeter. Ukuran cangkang lebih besar namun lebih redup daripada bintang induk.

Inti bintang ambruk karena bobotnya sendiri. Bintang seperti Matahari akan mengakhiri hidup sebagai katai putih yang padat. Sementara bintang yang lebih besar dan masif memicu ledakan supernova, yang menghempaskan gas dan debu dalam proses membara kematian dramatis.

Masa Depan Matahari

Sekitar 5 miliar tahun yang akan datang, Matahari akan memulai proses peleburan helium dan berubah menjadi raksasa merah. Ketika membengkak, lapisan terluar Matahari akan menelan Merkurius dan Venus, dan mungkin mencapai Bumi. Para ilmuwan masih memperdebatkan apakah planet rumah kita akan menjadi korban atau tidak, atau apakah hanya akan mengorbit dari jarak dekat. Bagaimanapun juga, kehidupan yang kita kenal di Bumi akan lenyap.

“Nasib serupa menanti planet-planet terdalam tata surya kita, ketika Matahari menjadi raksasa merah dan membengkak hingga mencapai orbit Bumi, sekitar lima miliar tahun dari sekarang,” kata astronom Alex Wolszczan dari Universitas Negeri Pennsylvania, dalam sebuah pernyataan.

“Masa depan kehidupan di Bumi akan sangat suram, sebab Matahari mendidihkan lautan, meskipun batuan panas mampu bertahan,” kata astrofisikawa Don Kurtz dari Universitas Lancashire, kepada Reuters.

Kabar baiknya, evolusi Matahari memberikan harapan bagi planet-planet lain. Saat menjadi raksasa merah, zona layak huni Matahari juga turut berubah. Zona layak huni adalah wilayah yang berpotensi menopang kehadiran air cair di permukaan planet, yang dianggap oleh sebagian besar ilmuwan sebagai wilayah ideal bagi kehidupan untuk berkembang biak. Karena tahap evolusi raksasa merah rata-rata dijalani selama kurang lebih satu miliar tahun, maka kesempatan menampung kehidupan malah akan diraih anggota tata surya di wilayah terluar, yang tentunya akan menjadi lebih dekat dengan Matahari.

“Ketika sebuah bintang menua dan bersinar lebih terang, zona layak huni bergeser menjauh. Pergeseran ini memberikan angin segar kedua bagi sistem planet,” kata Ramses M. Ramirez, penulis utama makalah ilmiah dari Universitas Cornell. “Saat ini, dunia-dunia beku ada di wilayah terluar tata surya, seperti Europa dan Enceladus, bulan yang mengorbit Jupiter dan Saturnus.”

Namun, kesempatan kedua tidak akan berlangsung terlalu lama. Ketika raksasa merah menyusut dan memasuki tahap evolusi berikutnya, menjadi katai putih. Cahaya yang memberi kehidupan akan menghilang.

Ditulis oleh: Nola Taylor Redd, www.space.com

Sumber: Red Giant Stars: Facts, Definition & the Future of the Sun

#terimakasihgoogle