Raksasa merah: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan
Tidak ada ringkasan suntingan
Tag: VisualEditor Suntingan perangkat seluler Suntingan peramban seluler
Basrizal Abdullah (bicara | kontrib)
 
(5 revisi perantara oleh 5 pengguna tidak ditampilkan)
Baris 1:
{{Star nav}}
'''Raksasa merah''' adalah [[bintang raksasa]] terang bermassa rendah atau menengah (kira-kira 0,3-8 massa matahari (<var>M</var><sub>☉</sub>) dalam fase akhir dari [[evolusi bintang]]. Atmosfer luarnya menggembung dan lemah, membuat radiusnya membesar dan suhu permukaan rendah, sekitar 5.000 K (4.700&nbsp;°C; 8.500&nbsp;°F) atau lebih rendah. Raksasa merah muncul dalam berbagai warna dari kuning-oranye ke merah, termasuk [[Klasifikasi bintang|tipe spektrum]] K dan M, tetapi juga [[bintang kelas S]] dan sebagian besar merupakan [[bintang karbon]].
 
'''Raksasa merah''' adalah [[bintang raksasa]] terang bermassa rendah atau menengah (kira-kira 0,3-8 massa matahari (<var>M</var><sub>☉</sub>) dalam fase akhir dari [[evolusi bintang]]. Atmosfer luarnya menggembung dan lemah, membuat radiusnya membesar dan suhu permukaan rendah, sekitar 5.000 K (4.700°C; 8.500°F) atau lebih rendah. Raksasa merah muncul dalam berbagai warna dari kuning-oranye ke merah, termasuk [[Klasifikasi bintang|tipe spektrum]] K dan M, tetapi juga [[bintang kelas S]] dan sebagian besar merupakan [[bintang karbon]].
 
Raksasa merah berbeda berdasarkan cara mereka menghasilkan energi:
 
* Raksasa merah yang paling umum adalah bintang pada [[cabang raksasa merah]] (RGB) yang masih menggabungkan hidrogen menjadi helium dalam cangkang yang mengelilingi inti heliumnya yang membengkak.
* [[Rumpun merah|bintang rumpun merah]] di bagian dingin dari [[cabang horizontal]], yang menggabungkan helium menjadi karbon di intinya melalui [[proses triple-alpha]].
* [[Cabang raksasa asimtotik|Bintang raksasa asimtotik]] (AGB) bintang dengan cangkang pembakaran helium di luar inti karbon-oksigen yang mengalami degenerasi, dan cangkang pembakaran hidrogen tepat di luar itu.
 
Banyak dari bintang terang yang terkenal adalah [['''raksasa merah]]''', karena bercahaya dan cukup umum. Bintang K0 RGB seperti [[Arcturus]] berjarak 36 tahun cahaya, dan [[Gamma Crucis]] adalah Bintang raksasa kelas-M terdekat yang berjarak 88 tahun cahaya.
 
== Karakteristik ==
Baris 24 ⟶ 23:
== Evolusi ==
{{Main|Evolusi bintang#Bintang berukuran sedang}}
[[Berkas:The_life_cycle_of_a_SunThe life cycle of a Sun-like_star_like star (annotated).jpg|kiri|jmpl|Gambar ini melacak evolusi kehidupan bintang mirip [[Matahari]], dari kelahirannya di sisi ''kiri'' gambar hingga evolusinya menjadi raksasa.]]
Raksasa merah yang berevolusi dari [[deret utama]] memiliki massa kisaran sekitar 0,3 <var>M</var><sub>☉</sub> menjadi sekitar 8 <var>M</var><sub>☉</sub>.<ref name=":0">{{Cite journal|last=Laughlin|first=Gregory|last2=Bodenheimer|first2=Peter|last3=Adams|first3=Fred C.|date=1997-06-10|title=The End of the Main Sequence|url=http://dx.doi.org/10.1086/304125|journal=The Astrophysical Journal|volume=482|issue=1|pages=420–432|doi=10.1086/304125|issn=0004-637X}}</ref> Ketika sebuah bintang awalnya terbentuk dari [[awan molekul]] yang runtuh di [[medium antarbintang]], ia mengandung sebagian besar hidrogen dan helium, dengan sejumlah kecil "logam" (dalam struktur bintang, ini hanya mengacu pada unsur ''apa pun'' yang bukan hidrogen atau helium, yaitu nomor atom lebih besar dari 2). Semua elemen ini tercampur secara beragam di seluruh bintang. Bintang mencapai urutan utama ketika inti mencapai suhu yang cukup tinggi untuk memulai menggabungkan hidrogen (beberapa juta kelvin) dan membentuk [[kesetimbangan hidrostatis]]. Selama kehidupan urutan utamanya, bintang perlahan-lahan mengubah hidrogen di intinya menjadi helium; umur urutan utamanya berakhir ketika hampir semua hidrogen di inti telah menyatu. Bagi Matahari, umur urutan utama adalah sekitar 10 miliar tahun. Bintang yang lebih masif membakar hidrogen lebih cepat secara tidak proporsional sehingga memiliki umur yang lebih pendek daripada bintang yang kurang masif.<ref name=":1">{{Cite book|last=Zeilik, Michael.|date=1998|url=https://www.worldcat.org/oclc/38157539|title=Introductory astronomy & astrophysics|location=Belmont Drive, CA|publisher=Brooks/Cole, Cengage Learning|isbn=0-03-006228-4|edition=4th ed|others=Gregory, Stephen A.|oclc=38157539}}</ref>
 
Ketika bintang menghabiskan bahan bakar hidrogen di intinya, [[reaksi nuklir]] tidak dapat lagi berlanjut dan inti mulai berkontraksi karena gravitasinya sendiri. Hal ini membawa hidrogen tambahan ke zona di mana suhu dan tekanan cukup untuk menyebabkan fusi berlanjut di dalam kulit di sekitar inti. Cangkang pembakaran hidrogen menghasilkan situasi yang digambarkan sebagai ''prinsip cermin''; ketika inti di dalam cangkang berkontraksi, lapisan bintang di luar cangkang terus mengembang. Proses fisik terperinci yang menyebabkan hal ini rumit, tetapi perilaku tersebut diperlukan untuk memenuhi kekekalan energi gravitasi dan termal secara simultandi bintang dengan struktur cangkang. Inti berkontraksi dan memanas karena kurangnya fusi, sehingga lapisan luar bintang mengembang pesat, menyerap sebagian besar energi ekstra dari fusi cangkang. Proses pendinginan dan perluasan ini adalah bintang [[sub-raksasa]]. Ketika selubung bintang cukup dingin, ia menjadi konvektif, bintang berhenti mengembang, luminositasnya mulai meningkat, dan bintang tersebut berubah jadi cabang raksasa merah dari diagram Hertzsprung–Russell (HR).<ref name=":1" />
 
[[Berkas:Seeing_into_the_Heart_of_Mira_A_and_its_PartnerSeeing into the Heart of Mira A and its Partner.jpg|jmpl|200px|[[Mira #Komponen A|Mira A]], bintang tua yang melepaskan lapisan luarnya.]]
 
Jalur evolusi yang dialami bintang saat bergerak di sepanjang cabang raksasa merah bergantung pada massa bintang. Untuk Matahari dan bintang-bintang yang kurang dari sekitar 2   <var>M</var><sub>☉</sub>,<ref>{{Cite journal|last=Girardi|first=L.|last2=Bressan|first2=A.|last3=Chiosi|first3=C.|last4=Bertelli|first4=G.|last5=Nasi|first5=E.|date=1996-05|title=Evolutionary sequences of stellar models
with new radiative opacities.
VI. $Z=0.0001$|url=http://dx.doi.org/10.1051/aas:1996144|journal=Astronomy and Astrophysics Supplement Series|volume=117|issue=1|pages=113–125|doi=10.1051/aas:1996144|issn=0365-0138}}</ref>, inti akan menjadi cukup padat sehingga tekanan degenerasi elektron akan mencegahnya dari keruntuhan lebih lanjut. Setelah inti mengalami degenerasi, inti akan terus memanas hingga mencapai suhu sekitar 10<sup>8</sup> K, cukup panas untuk mulai meleburkan helium ke karbon melalui [[proses tripel-alfa]]. Setelah inti yang merosot mencapai suhu ini, seluruh inti akan memulai fusi helium hampir secara bersamaan dan disebut sebagai kilatan helium. Pada bintang yang lebih masif, inti yang runtuh akan mencapai 10<sup>8</sup> K sebelumnya cukup padat untuk mengalami degenerasi, sehingga fusi helium akan dimulai dengan lebih lancar, dan tidak menghasilkan kilatan helium.<ref name=":1" /> Fase peleburan inti helium dari kehidupan sebuah bintang disebut [[cabang horizontal]] pada bintang logam miskin, dinamai demikian karena bintang-bintang ini terletak pada garis yang hampir horizontal dalam diagram HR dari banyak gugus bintang. Bintang sekering helium yang kaya logam terletak pada suatu wilayah yang disebut rumpun merah dalam diagram HR.<ref name=":2">{{Cite book|date=2018|url=https://www.worldcat.org/oclc/1011183767|title=Asteroseismology and exoplanets : listening to the stars and searching for new worlds : IVth Azores International Advanced School in Space Sciences|location=Cham|publisher=Springer|isbn=978-3-319-59315-9|others=Campante, Tiago L., Santos, Nuno C., Monteiro, Mário J. P. F. G.|oclc=1011183767}}</ref>
 
Proses serupa terjadi ketika helium pusat habis dan bintang runtuh sekali lagi, menyebabkan helium dalam cangkang mulai berfusi. Pada saat yang sama, hidrogen dapat memulai fusi dalam cangkang tepat di luar cangkang helium yang terbakar. Ini menempatkan bintang ke [[cabang raksasa asimtotik]], fase raksasa merah kedua.<ref>{{Cite journal|last=Sackmann|first=I.-Juliana|last2=Boothroyd|first2=Arnold I.|last3=Kraemer|first3=Kathleen E.|date=1993-11|title=Our Sun. III. Present and Future|url=http://dx.doi.org/10.1086/173407|journal=The Astrophysical Journal|volume=418|pages=457|doi=10.1086/173407|issn=0004-637X}}</ref> Hasil fusi helium dalam pembentukan inti karbon-oksigen. Sebuah bintang di bawah sekitar 8   <var>M</var><sub>☉</sub> tidak akan pernah memulai fusi dalam inti karbon-oksigennya yang mengalami degenerasi.<ref name=":2" /> Sebaliknya, pada akhir fase cabang raksasa asimtotik, bintang akan mengeluarkan lapisan terluarnya dan membentuk [[nebula planet]] dengan inti bintang terbuka yang berubah menjadi [[katai putih]]. Pengeluaran massa luar dan penciptaan nebula planet akhirnya mengakhiri fase raksasa merah dari [[evolusi bintang]]. Fase raksasa merah biasanya berlangsung hanya sekitar satu miliar tahun total untuk bintang bermassa matahari, yang hampir semua usianya dihabiskan di cabang raksasa merah. Fase cabang horizontal dan cabang raksasa asimtotik berjalan puluhan kali lebih cepat.<ref>{{Cite journal|last=Alves|first=David R.|last2=Sarajedini|first2=Ata|date=1999-01-20|title=The Age‐dependent Luminosities of the Red Giant Branch Bump, Asymptotic Giant Branch Bump, and Horizontal Branch Red Clump|url=http://dx.doi.org/10.1086/306655|journal=The Astrophysical Journal|volume=511|issue=1|pages=225–234|doi=10.1086/306655|issn=0004-637X}}</ref>
 
Jika bintang memiliki sekitar 0,2 hingga 0,5 <var>M</var><sub>☉</sub>,<ref name=":2" />, ia cukup masif untuk menjadi raksasa merah tetapi tidak memiliki massa yang cukup untuk memulai fusi helium.<ref name=":0" /> Bintang-bintang "tahap" ini tergolong dingin dan mengalami peningkatan luminositas tetapi tidak pernah mencapai ujung cabang raksasa merah dan kilatan inti helium. Ketika kenaikan cabang raksasa merah berakhir, lapisan terluarnya membengkak seperti bintang cabang raksasa pasca asimtotik dan kemudian menjadi katai putih.
 
=== Bintang yang tidak menjadi raksasa merah ===
Baris 48 ⟶ 47:
Bintang Raksasa merah yang diketahui memiliki planet: [[HD 208527]] Type-M, [[HD 220074]] dan pada Februari 2014, beberapa puluh raksasa merah type-K juga mengandung planet termasuk [[Pollux]], [[Gamma Cephei]] dan [[Iota Draconis]].
 
=== Prospek kelayakan hunikelaihunian ===
Meskipun secara tradisional bahwa [[evolusi bintang]] menjadi Raksasa merah akan membuatnya memiliki [[sistem planet]], jika memang ada, mungkin tidak layaklaik huni, beberapa penelitian menunjukan bahwa, selama evolusi dari 1 <var>M</var><sub>☉</sub>, bintang di sepanjang cabang raksasa merah, bisa memiliki sebuah zona layaklaik huni selama beberapa miliar tahun pada jarak 2 unit astronomi (AU) untuk waktu 100 juta tahun pada luar 9 AU, memberikan cukup waktu bagi sebuah kehidupan untuk mengembangkan dunianya menjadi lebih baik. Setelah tahap raksasa merah, bintang tersebut membuat zona layaklaik huninya pindah menjadi antara 7 hingga 22 AU untuk waktu satu miliar tahun lagi.<ref>{{Cite journal|last=Lopez|first=Bruno|last2=Schneider|first2=Jean|last3=Danchi|first3=William C.|date=2005-07-10|title=Can Life Develop in the Expanded Habitable Zones around Red Giant Stars?|url=http://dx.doi.org/10.1086/430416|journal=The Astrophysical Journal|volume=627|issue=2|pages=974–985|doi=10.1086/430416|issn=0004-637X}}</ref> Penelitian selanjutnya telah menyempurnakan skenario ini, menunjukkan bagaimana bintang massa 1 <var>M</var><sub>☉</sub> memiliki zona layaklaik huni berlangsung dari 100 juta tahun untuk planet dengan orbit yang mirip dengan Mars hingga 210 juta tahun untuk planet yang mengorbit pada jarak Saturnus ke Matahari, waktu maksimum (370 juta tahun) yang sesuai untuk planet yang mengorbit di jarak Jupiter. Namun, sebuah planet mengorbit bintang bermassa 0,5 <var>M</var><sub>☉,</sub> bintang tersebut di orbit oleh objek yang setara dengan Jupiter dan Saturnus mereka berada dalam zona layaklaik huni untuk durasi 5,8 miliar tahun dan 2,1 miliar tahun untuk masing masing planet; untuk bintang yang lebih masif daripada Matahari, waktunya jauh lebih singkat.<ref>{{Cite journal|last=Ramirez|first=Ramses M.|last2=Kaltenegger|first2=Lisa|date=2016-05-16|title=HABITABLE ZONES OF POST-MAIN SEQUENCE STARS|url=http://dx.doi.org/10.3847/0004-637x/823/1/6|journal=The Astrophysical Journal|volume=823|issue=1|pages=6|doi=10.3847/0004-637x/823/1/6|issn=1538-4357}}</ref>
 
=== Pembesaran planet ===
Baris 75 ⟶ 74:
* [[Alpha Herculis|α Herculis]]
 
== Matahari sebagai Raksasa merahMerah ==
{{Artikel|Akhir Matahari}}
[[Berkas:Sun_red_giantSun red giant.svg|jmpl|ukuran matahari saat ini (masih [[deret utama]]) dengan ukuran maksimum matahari sebagai Raksasa merah di masa depan.]]
Matahari akan berevolusi dari [[deret utama]] dalam waktu kurang lebih 5 miliar tahun memulai fase raksasa merahnya.<ref>{{Cite journal|last=Taylor Redd|first=Nola|date=2015-10-30|title=Small, dim stars could still support life|url=http://dx.doi.org/10.1126/science.aad4788|journal=Science|doi=10.1126/science.aad4788|issn=0036-8075}}</ref> Sebagai raksasa merah, Matahari akan tumbuh begitu besar dan terus membesarmemperbesar ukurannya sehingga akan menelan Merkurius, Venus, dan mungkin Bumi.<ref>{{Cite journal|last=Schröder|first=K.-P.|last2=Connon Smith|first2=Robert|date=2008-05-01|title=Distant future of the Sun and Earth revisited|url=http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-2966.2008.13022.x|journal=Monthly Notices of the Royal Astronomical Society|volume=386|issue=1|pages=155–163|doi=10.1111/j.1365-2966.2008.13022.x|issn=0035-8711}}</ref>
 
Ketika fusi helium dimulai, Matahari kita berukuran raksasa dan berwarna merah yang disebut Raksasa Merah. Matahari akan sangat besar sehingga akan menelan orbit Merkurius dan Venus, dan hampir menelan orbit Bumi itu sendiri. Jadi ketika Anda melihat cakrawala dan melihat Matahari terbit, dan Matahari seukuran bola di langit. Matahari terbit adalah seluruh sisi cakrawala yang muncul sebagai bola gas panas yang menyala merah.
 
Ketika hari itu tiba, Bumi akan menjadi sangat panas sehingga lautan akan mendidih dan menguap ke atmosfer. Atmosfer akan menguap ke luar angkasa, dan Bumi akan menjadi bara api yang kering, turun ke dalam wadah jurang yang dalam.
 
Di sisi siang hari Bumi, Matahari akan memenuhi langit hampir seluruhnya. Matahari pada saat itu akan mendekati ukuran yang hampir menutupi orbit Bumi, dan planet ini secara teknis akan jatuh ke dalam Matahari suatu saat nanti.
 
Ketika Matahari menjadi raksasa merah, spektrumnya akan terlihat sangat mirip dengan Antares: sebagian besar cahayanya akan muncul pada panjang gelombang inframerah, namun masih cukup terang dalam cahaya tampak.
 
Matahari hanya memerlukan satu miliar tahun lagi atau lebih untuk merebus lautan kita menjadi lapisan tebal uap air yang memerangkap panas dan pasti akan berubah warna menjadi merah saat Matahari mendekati akhir zaman, namun saat Matahari sudah menjadi raksasa merah, hal tersebut sangat mungkin terjadi. Bahwa sebagian besar atmosfer kita akan hilang seluruhnya, sehingga hamburan Rayleigh tidak lagi menjadi faktor penyebabnya. Dalam masalah ini, Matahari secara bertahap akan memenuhi sebagian besar langit dengan permukaan merahnya yang bergolak, namun langit yang tidak ditutupinya mungkin hanya berwarna hitam.
 
 
== Referensi ==