Wah, Massa Matahari Terus Berkurang, lho!

massa_matahari_berkurang_zenius_education

Bener nggak sih massa matahari itu berkurang terus sampai pada akhirnya hilang? Yuk, kita bahas perhitungannya

Sobat Zenius, sebelumnya artikel Mengenal Matahari, Bintang Pusat Tata Surya (2022) sudah membahas definisi, lapisan, cahaya, serta peran matahari.

Di situ, kita juga sempat membahas secara singkat apa yang kita-kira terjadi bila matahari hilang dan nggak bersinar lagi, seram banget!

massa_matahari_hilang_zenius_education
Ilustrasi Matahari hilang. (Arsip Zenius)

Kali ini, kita akan kenalan sama matahari lebih dalam lagi, menghitung massa Matahari dan mendiskusikan apakah massa Matahari terus berkurang.

Oleh karena itu, langsung saja kita mulai dengan cara menghitung massa bola panas ini dulu. Lalu, kita diskusikan apa yang terjadi di dalamnya dan hitung jumlah massa yang hilang.

Cara Menghitung Massa Matahari 

Sebelum menghitung massa yang berkurang, tentu kita perlu tahu dulu seberapa besar massa Matahari. Nah, coba kita lihat apa rumus yang bisa kita gunakan ya.

Rumus Menghitung Massa Matahari

Tentu saja, manusia nggak mungkin datang ke matahari untuk menimbang dan mengukur matahari secara langsung. 

Selain terlalu panas, matahari itu besar banget, diameternya aja sekitar 1,39 juta kilometer, atau 109 sampai 110 kali lebih besar dari Bumi.

Oleh karena itu, cara terbaik untuk menghitung massa bola energi raksasa ini memerlukan pendekatan metode ilmiah.

Dengan menggunakan Hukum Gravitasi Universal Newton atau Hukum III Kepler, kita bisa mencari tahu massa Matahari.

BACA JUGA: Hukum Gravitasi Newton dan Kepler

Sobat Zenius mungkin pernah bertemu dengan Hukum Gravitasi Universal Newton ketika belajar Fisika semasa SMA.

Mari kita coba lihat proses penghitungan massa Matahari dengan hukum tersebut.

Penghitungan Massa Matahari
Penghitungan Massa Matahari (Dok. Know-It-All n.d.)

Gimana, Sobat Zenius? Supaya lebih jelas, yuk kita bahas per langkah.

Pertama, hal paling dasar untuk perlu diketahui adalah …

Fgravitasi = Fsentripetal

Nah, maka kita tinggal masukkan rumus Fgravitasi = Fsentripetal, jadi seperti ini …

Fgravitasi = Fsentripetal

Menjadi …

Hitungan_Massa_Matahari_1_Zenius_Education

Lalu kita pindahkan semua yang ke kanan, kecuali massa Matahari alias ‘M’ ya. Hasilnya, jadi seperti ini.

Hitungan_Massa_Matahari_2_Zenius_Education

Terus kita masukkan aja deh angka-angka sesuai dengan kebutuhan. Dengan catatan, kita sudah mengetahui kecepatan (29.783 m/detik), radius orbit (149.597.887.500 meter), dan tetapan gravitasi (6,674×10-11m3/kg/detik2).

Hitungan_Massa_Matahari_3_Zenius_Education

Kita juga bisa menghitung massa Matahari dengan Hukum Kepler III yang disederhanakan menjadi rumus di bawah ini.

rumus_menghitung_massa_matahari_kepler_iii_zenius_education
Rumus Menghitung Massa Matahari Berdasarkan Hukum Kepler III (Arsip Zenius)

Kira-kira berapa ya hasil perhitungan tersebut? 

Berapa Massa Matahari

Jadi, berapakah massa Matahari? 

Menurut NASA, massa Matahari mencapai 1.988.500 x 1024 kg, dan biasanya disederhanakan menjadi 1,989 x 1030 kg atau 1,9 x 1030 kg, gede banget ya!

Kalau dibandingkan, berapa kali ya besar massa Matahari dibanding Bumi? Ternyata, massa matahari sekitar 333.000 kali lipat massa Bumi.

Bisa dibayangkan, betapa raksasanya bintang tata surya kita ini.

Massa Matahari Terus Berkurang

Matahari merupakan bintang yang menghasilkan energi sendiri melalui fusi nuklir yang terjadi di dalamnya. Makanya, matahari bisa menghasilkan cahaya dan panas.

Namun, massa matahari makin lama makin berkurang karena terjadinya reaksi termonuklir tersebut. Kok bisa?

Daripada penasaran sama jawabannya, langsung saja tonton video dari ZenXplore di bawah ini.

VIDEO: MASSA MATAHARI SELALU BERKURANG

video_massa_matahari_zenius_education

Gimana penjelasan di video tersebut, Sobat Zenius?

Jadi, memang terjadi fusi nuklir di dalam inti Matahari dimana atom hidrogen bergabung, menghasilkan helium dan cahaya.

Seperti yang disebutkan di dalam video tersebut, dengan rumus Einstein kita dapat mengetahui bahwa massa dan energi dapat bertransformasi satu dengan yang lain.

Sehingga, hilangnya massa terjadi seiring dengan terbentuknya energi yang bisa kita lihat dalam bentuk cahaya dan kita rasakan dalam bentuk panas. 

Menghitung Massa Matahari yang Berkurang 

Oke, sekarang kita sudah tahu bahwa reaksi termonuklir di Matahari menyebabkan adanya penyusutan massa.

Lalu, gimana cara menghitung massa matahari yang berkurang?

Mari kita coba memahami perhitungan oleh Dr. Amara Graps ya.

Pertama, dari buku Astrophysical Data oleh R. Lang, kita mengetahui data sebagai berikut.

  • Massa matahari = 1,989 x 1033 g
  • Luminositas absolut =  3,86 x 1033 erg/sec
  • Kecepatan cahaya = 2,99 x 1010 cm/sec

Kemudian, kita perlu kembali mengingat salah satu rumus paling ikonik di dunia fisika: E=mc2. Betul banget, itu adalah rumus kesetaraan energi dan massa yang dikemukakan oleh Om Einstein.

Nah, berhubung kita mau cari tahu massa yang hilang, kita perlu atur ulang rumus tersebut untuk mencari ‘m’.

Maka, jadi seperti ini: m = E/c2.

Sekarang, kita masukkan data-data tadi ke rumus tersebut.

 m      = 3,86×1033/(2.99×1010)2 

 m       = 4,289×1012 g/sec

Dari situ, kita mendapatkan perhitungan bahwa Matahari kehilangan massa sebanyak 4,289×1012 g per detik untuk energi yang dihasilkan, atau 1,353×1020 g setiap tahun.

Dampak Berkurangnya Massa Matahari Akibat Fusi Nuklir

Waduh, berkurangnya massa ini berbahaya nggak ya terhadap Matahari dan kehidupan di Bumi?

Terus, kalau memang Matahari kehilangan massa, kok nggak terlihat mengecil dan nggak banyak media yang membahas?

Kalau dihitung, massa yang hilang akibat fusi nuklir itu benar-benar nggak seberapa dibandingkan massa Matahari secara keseluruhan. 

Bahkan, Sobat Zenius, Matahari kan diperkirakan punya umur hingga lima miliar tahun lagi ya. Nah, kalau kita hitung berapa massa yang hilang akibat fusi nuklir selama lima miliar tahun, hasilnya begini.

Massa yang hiland setelah 5 miliar tahun = (1,353×1020 g/tahun) * 5×109 tahun = 6,8 x 1029 g

Sedangkan, massa Matahari itu 1,989 x 1033 g. Berarti, kalau kita bandingkan, matahari hanya kehilangan 0,034% massanya setelah lima milyar tahun sekalipun!

Jadi, matahari nggak akan hilang atau mati karena kehilangan massa akibat fusi nuklir di dalam intinya. 

Sehingga, kemungkinan terbesar Matahari menutup usia, bukanlah karena kehilangan massa akibat fusi nuklir ya, Sobat Zenius.

Menurut ahli dan peneliti, Matahari bisa berhenti bersinar karena kehabisan hidrogen yang menjadi ‘bensin’ penghasil energi Matahari selama ini.

Penutup

Bagaimana Sobat Zenius, apakah elo ada pertanyaan seputar topik kita kali ini? Atau mungkin elo punya ide untuk artikel selanjutnya? 

Kalo elo punya pertanyaan maupun pernyataan, jangan ragu buat komen di kolom komentar, oke? Sampai sini dulu artikel kali ini dan sampai jumpa di artikel selanjutnya, ciao!

Referensi

How big is the sun? – Space.com (2022)

How to calculate the mass of the Sun? – Vedantu (n.d.)

If the Sun is constantly losing mass via nuclear fusion, how come it’s not getting any smaller? – ScienceFocus (n.d.)

Is the Sun Shrinking? – Amara Graps via Stanford (n.d.)

Mengenal Matahari, Bintang Pusat Tata Surya – Zenius (2022)

Solving for the Mass of the Sun – The Imagine Team from NASA Goddard Space Flight Center (n.d.)

Sun/Earth Comparison – NASA Goddard Space Flight Center (2018)

The Sun Is Losing Mass, And Getting Larger At The Same Time – Forbes (2018)

What Is Solar Mass? – Space.com (2018)

What’s the Quicker Solar Weight Loss Plan: Solar Wind, or Nuclear Fusion? – Slate (2014)

Bagikan Artikel Ini!