Kosmos di Atas Meja (The Cosmos on the Table)

Sahabat, kita lanjutkan ke Bab 7 dan
Bab 8 dari buku Astrophysics for
People in a Hurry.
Setelah menjelajahi misteri materi
gelap dan energi gelap yang
mendominasi alam semesta, Neil
deGrasse Tyson kini membawa kita
kembali ke sesuatu yang sangat dekat
dengan kehidupan kita sehari-hari:
unsur-unsur kimia yang membentuk
segala sesuatu di sekitar kita,
termasuk tubuh kita sendiri.
Kemudian ia akan menjawab
pertanyaan yang mungkin tidak
pernah terpikirkan oleh kita:
mengapa planet dan bintang
berbentuk bulat?

Bab 7: Kosmos di Atas Meja
(The Cosmos on the Table)

Neil deGrasse Tyson mengajak kita
memandang sebuah benda yang
mungkin ada di dapur, di ruang kelas,
atau di laboratorium: tabel periodik
unsur. Bagi banyak orang, tabel ini
hanyalah kumpulan kotak-kotak
dengan singkatan aneh seperti Fe,
Au, atau O. Tetapi bagi seorang
astrofisikawan, tabel periodik adalah
sebuah jendela ke dalam sejarah
alam semesta. Setiap unsur memiliki
cerita kosmiknya sendiri.

Tyson menjelaskan bahwa alam
semesta tidak menciptakan semua
unsur sekaligus. Pada awalnya, setelah
Big Bang, hanya ada unsur-unsur yang
paling sederhana. Hidrogen, unsur
paling ringan dan paling melimpah,
lahir langsung dari Dentuman Besar.
Helium, unsur kedua, juga terbentuk
pada masa-masa awal tersebut.
Bersama-sama, hidrogen dan helium
mencakup lebih dari sembilan puluh
delapan persen dari semua materi
normal di alam semesta. Tetapi jika
alam semesta hanya berisi hidrogen
dan helium, tidak akan ada planet
berbatu, tidak akan ada lautan, dan
tentu saja tidak akan ada kehidupan.
Dari manakah unsur-unsur lainnya
berasal?

Jawabannya adalah bintang. Di dalam
inti bintang yang sangat panas dan
padat, terjadi proses yang disebut fusi
nuklir. Atom-atom hidrogen dipaksa
untuk bergabung, membentuk helium,
dan dalam prosesnya melepaskan
energi yang membuat bintang bersinar.
Tetapi itu baru permulaan.
Ketika bintang kehabisan hidrogen
di intinya, ia mulai membakar helium,
menggabungkannya menjadi unsur
yang lebih berat: karbon, nitrogen,
dan oksigen. Inilah tiga unsur yang
menjadi fondasi kehidupan seperti
yang kita kenal. Karbon adalah tulang
punggung semua molekul organik.
Nitrogen adalah komponen utama
atmosfer kita. Oksigen adalah unsur
yang kita hirup setiap detik.

Proses ini berlanjut. Bintang yang
cukup masif akan terus
menggabungkan atom-atom menjadi
unsur yang semakin berat: natrium,
magnesium, silikon, fosfor, hingga
akhirnya mencapai besi. Tetapi
di sinilah fusi berhenti. Besi adalah
titik akhir dari reaksi fusi yang
menghasilkan energi.
Untuk menciptakan unsur yang lebih
berat dari besi, seperti emas, perak,
platina, dan uranium, dibutuhkan
peristiwa yang jauh lebih dahsyat:
supernova.

Supernova adalah kematian bintang
masif yang meledak dengan kekuatan
yang hampir tidak bisa dibayangkan.
Dalam sekejap, sebuah bintang bisa
menjadi lebih terang dari seluruh
galaksi yang berisi ratusan miliar
bintang. Energi dari ledakan ini cukup
untuk menempa unsur-unsur berat
yang tidak bisa diciptakan oleh fusi
biasa. Emas di cincin kawinmu, perak
di sendok makanmu, uranium
di pembangkit listrik tenaga nuklir,
semuanya lahir dari supernova yang
meledak miliaran tahun yang lalu,
jauh sebelum tata surya kita terbentuk.
Unsur-unsur itu terlontar ke ruang
angkasa, bercampur dengan awan gas
dan debu, dan akhirnya menjadi
bahan baku untuk membentuk
planet-planet, termasuk Bumi.

Dari sinilah lahir kalimat ikonik yang
sering diucapkan oleh para astronom:
“We are stardust”
(Kita semua adalah debu bintang).
Kalimat ini bukanlah puisi kosong
atau metafora yang indah. Ia adalah
fakta astrofisika yang didukung oleh
bukti pengamatan dan perhitungan
yang ketat. Setiap atom karbon
di tubuhmu, setiap atom oksigen yang
kamu hirup, setiap atom besi
di darahmu, semuanya ditempa
di dalam inti bintang yang telah lama
mati. Kamu benar-benar terbuat dari
debu bintang. Alam semesta ada
di dalam dirimu.

Bab 8: Soal Menjadi Bulat
(On Being Round)

Setelah membahas asal-usul unsur,
Neil deGrasse Tyson beralih
ke pertanyaan yang tampaknya
sederhana tetapi sebenarnya sangat
dalam: mengapa planet dan bintang
berbentuk bulat? Mengapa mereka
tidak berbentuk kubus, piramida,
atau bentuk tidak beraturan lainnya?

Jawabannya terletak pada hukum
fisika yang paling mendasar:
gravitasi. Setiap objek di alam semesta
memiliki gravitasi. Semakin besar
massa sebuah objek, semakin kuat
tarikan gravitasinya. Ketika sebuah
objek cukup besar, gravitasinya
menjadi begitu kuat sehingga ia
menarik semua material penyusunnya
ke arah pusat. Gaya ini menarik dari
segala arah dengan kekuatan yang
sama, dan hasilnya adalah bentuk
yang paling efisien, yaitu bola.

Tyson menjelaskan bahwa ada kondisi
khusus yang disebut
“hydrostatic equilibrium”
(keseimbangan hidrostatik).
Dalam sebuah bintang, ada dua
kekuatan yang saling bertarung:
gravitasi yang menarik segala sesuatu
ke dalam, dan tekanan dari reaksi fusi
nuklir di inti yang mendorong ke luar.
Ketika kedua kekuatan ini seimbang,
bintang mempertahankan bentuknya
sebagai bola yang hampir sempurna.
Planet juga mencapai keseimbangan
serupa, tetapi tanpa fusi nuklir.
Gravitasi menarik ke dalam,
sementara tekanan dari batuan dan
logam yang menolak untuk
dimampatkan lebih jauh mendorong
ke luar. Hasilnya adalah bola.

Tetapi tidak semua benda langit
berbentuk bola. Asteroid kecil dan
komet sering kali memiliki bentuk
yang tidak beraturan, seperti kentang
kosmik. Mengapa demikian?
Karena mereka terlalu kecil. Massa
mereka tidak cukup besar untuk
menghasilkan gravitasi yang cukup
kuat untuk mengalahkan kekakuan
batuan penyusunnya. Gravitasi tidak
cukup kuat untuk meruntuhkan
material mereka menjadi bola.
Itulah mengapa asteroid terlihat
bergerigi dan acak.

Tyson juga menjelaskan bahwa bola
tidak selalu sempurna. Bumi,
misalnya, tidak bulat sempurna.
Ia sedikit pepat di bagian kutub dan
menggembung di bagian ekuator.
Ini disebabkan oleh rotasi Bumi.
Ketika Bumi berputar, gaya sentrifugal
mendorong material ke arah luar,
terutama di ekuator, di mana kecepatan
rotasi paling tinggi. Akibatnya,
diameter Bumi dari ekuator ke ekuator
sedikit lebih besar daripada diameter
dari kutub ke kutub. Perbedaannya
sekitar empat puluh tiga kilometer.
Ini mungkin tidak terasa bagi kita,
tetapi bagi para ilmuwan yang
mengukur planet, ini adalah detail
yang sangat penting.

Jadi, mengapa bintang dan planet
bulat?
Karena gravitasi, dikombinasikan
dengan rotasi, menciptakan bentuk
yang paling efisien dan paling alami
di alam semesta. Setiap kali kamu
melihat Bulan purnama atau Matahari
terbenam di cakrawala, kamu sedang
menyaksikan hukum gravitasi yang
bekerja dalam skala yang paling
megah. Alam semesta penuh dengan
bola-bola raksasa, dan sekarang
kamu tahu mengapa.

kalau masih kurang paham ini
versi yang sederhana:

Gaes, kita lanjut lagi petualangan
di buku Astrophysics for People in a
Hurry. Setelah otak lo dibikin meledak
sama misteri materi gelap dan energi
gelap yang mendominasi alam semesta,
Neil deGrasse Tyson sekarang ngajak
kita balik ke sesuatu yang DEKAT
banget sama hidup lo sehari-hari.
Kita bakal ngomongin unsur-unsur
kimia yang membentuk segala sesuatu
di sekitar lo, termasuk tubuh lo
sendiri. Terus, dia bakal jawab
pertanyaan receh tapi dalem:
kenapa sih planet dan bintang
bentuknya BULAT?

Bab 7: Kosmos di Atas Meja

Tyson ngajak lo buat ngeliat sebentar
ke sebuah benda yang mungkin ada
di dapur, ruang kelas, atau lab:
TABEL PERIODIK UNSUR.
Buat banyak orang, ini cuma kumpulan
kotak aneh penuh singkatan kayak
Fe, Au, atau O.
Tapi buat astrofisikawan?
Tabel periodik adalah JENDELA
ke dalam sejarah alam semesta.
Setiap unsur punya cerita
kosmiknya sendiri.

Tyson jelasin, alam semesta gak
nyiptain semua unsur SEKALIGUS.
Pas awal, setelah Big Bang, cuma ada
unsur yang PALING SEDERHANA.
Hidrogen, unsur teringan dan paling
melimpah, lahir langsung dari
Dentuman Besar. Helium juga
terbentuk di masa-masa awal.
Barengan, hidrogen dan helium
mencakup LEBIH DARI 98 PERSEN
materi normal di alam semesta.
Tapi kalo cuma ada dua itu, gak bakal
ada planet berbatu, gak bakal ada
lautan, dan PASTI gak bakal ada
kehidupan. Terus dari mana unsur
lainnya?

Jawabannya: BINTANG. Di dalem inti
bintang yang super panas dan padet,
terjadi FUSI NUKLIR. Atom hidrogen
DIPAKSA gabung, ngebentuk helium,
dan ngelepas energi yang bikin
bintang bersinar. Tapi itu baru awal.
Pas bintang keabisan hidrogen
di intinya, dia mulai BAKAR helium,
gabungin jadi unsur lebih berat:
KARBON, NITROGEN, dan OKSIGEN.
Ini tiga unsur fondasi kehidupan.
Karbon tulang punggung molekul
organik. Nitrogen komponen utama
atmosfer. Oksigen yang lo hirup tiap
detik.

Prosesnya lanjut. Bintang yang cukup
masif bakal terus gabungin atom jadi
unsur makin berat:
natrium, magnesium, silikon, fosfor,
sampe akhirnya nyampe ke BESI.
Tapi di sinilah fusi BERHENTI.
Besi adalah titik akhir reaksi fusi yang
ngasilin energi. Buat nyiptain unsur
yang LEBIH BERAT dari besi, kayak
emas, perak, platina, uranium,
dibutuhin peristiwa yang jauh lebih
dahsyat: SUPERNOVA.

Supernova adalah kematian bintang
masif yang MELEDAK. Kekuatannya
hampir gak bisa dibayangin. Dalam
sekejap, satu bintang bisa jadi lebih
terang dari SELURUH GALAKSI
yang isinya ratusan miliar bintang.
Energi ledakan ini CUKUP buat
menempa unsur berat yang gak bisa
diciptain fusi biasa. Emas di cincin
kawin lo, perak di sendok, uranium
di PLTN, SEMUANYA lahir dari
supernova yang meledak miliaran
tahun lalu. Jauh sebelum tata surya
kita terbentuk. Unsur-unsur itu
mental ke ruang angkasa, campur
sama awan gas dan debu, dan akhirnya
jadi bahan baku planet, termasuk Bumi.

Dari sinilah lahir kalimat ikonik para
astronom: “We are stardust.”
Kita semua adalah debu bintang.
Kalimat ini BUKAN puisi kosong atau
metafora indah.
Ini FAKTA ASTROFISIKA. Didukung
bukti pengamatan dan perhitungan
ketat. Setiap atom karbon di tubuh lo,
setiap atom oksigen yang lo hirup,
setiap atom besi di darah lo, SEMUA
ditempa di dalem inti bintang yang
udah lama mati. Lo BENERAN terbuat
dari debu bintang. Alam semesta ada
di dalem diri lo. Keren banget, kan?

Bab 8: Soal Menjadi Bulat

Setelah ngomongin asal-usul unsur,
Tyson pindah ke pertanyaan yang
keliatannya simpel tapi sebenernya
DALEM. Kenapa planet dan bintang
bentuknya BULAT?
Kenapa gak kotak, piramida, atau
bentuk acak lainnya?

Jawabannya terletak di hukum fisika
paling dasar: GRAVITASI.
Setiap objek punya gravitasi.
Makin gede massanya, makin kuat
tarikannya. Kalo objeknya CUKUP
GEDE, gravitasinya jadi KUAT
BANGET sampe dia narik semua
material ke arah PUSAT. Gaya ini
narik dari SEGALA ARAH dengan
kekuatan sama. Hasilnya?
Bentuk paling EFISIEN, yaitu BOLA.

Tyson jelasin, ada kondisi khusus
namanya hydrostatic equilibrium,
keseimbangan hidrostatik. Di dalem
bintang, ada dua kekuatan yang lagi
PERANG. Gravitasi narik semuanya
ke dalem. Tekanan dari reaksi fusi
nuklir di inti ngedorong ke LUAR.
Pas dua kekuatan ini SEIMBANG,
bintang mempertahankan bentuk
bolanya yang nyaris sempurna.
Planet juga nyampe keseimbangan
mirip, cuma TANPA fusi nuklir.
Gravitasi narik ke dalem, tekanan
batuan dan logam yang nolak buat
dimampetin lebih jauh ngedorong
ke luar. Hasilnya: BOLA.

Tapi gak SEMUA benda langit bulat.
Asteroid kecil dan komet sering
bentuknya GAK BERATURAN,
kayak kentang kosmik. Kenapa?
Karena mereka TERLALU KECIL.
Massa mereka gak cukup gede buat
ngasilin gravitasi yang bisa ngalahin
kekakuan batuannya. Gravitasi gak
cukup kuat buat “ngeruntuhin”
material mereka jadi bola. Makanya
asteroid keliatan gerigi dan acak.

Tyson juga jelasin, bola itu gak selalu
SEMPURNA. Bumi, misalnya,
GAK BULAT SEMPURNA. Bumi itu
agak penyet di atas bawah, dan agak
gendut di tengah. Ini gara-gara
ROTASI Bumi.
Pas Bumi muter, gaya sentrifugal
ngedorong material ke arah luar,
terutama di ekuator yang kecepatan
rotasinya paling tinggi. Akibatnya,
diameter Bumi dari ekuator
ke ekuator sedikit LEBIH GEDE
daripada diameter dari kutub
ke kutub. Bedanya sekitar
43 kilometer. Buat kita sih gak
kerasa, tapi buat ilmuwan yang
ngukur planet, ini detail PENTING
banget.

Jadi, kenapa bintang dan planet bulat?
Karena GRAVITASI, dikombinasiin
sama ROTASI, nyiptain bentuk paling
efisien dan paling alami di alam
semesta. Setiap lo ngeliat Bulan
purnama atau Matahari terbenam,
lo lagi nyaksiin HUKUM GRAVITASI
yang kerja dalam skala PALING
MEGAH. Alam semesta penuh
bola-bola raksasa, dan sekarang
lo tau kenapa.