Bagaimana Elemen Terbentuk dalam Bintang?

Sebuah bintang yang khas dimulai sebagai awan tipis gas hidrogen yang, di bawah gaya gravitasi, terkumpul menjadi bola yang besar dan padat. Ketika bintang baru mencapai ukuran tertentu, proses yang disebut fusi nuklir menyala, menghasilkan energi bintang yang sangat besar. Proses fusi memaksa atom hidrogen bersama-sama, mengubahnya menjadi elemen yang lebih berat seperti helium, karbon, dan oksigen. Ketika bintang mati setelah jutaan atau miliaran tahun, ia dapat melepaskan unsur-unsur yang lebih berat seperti emas.

TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)

Fusi nuklir, proses yang menggerakkan setiap bintang, menciptakan banyak elemen yang membentuk alam semesta kita.

Fusi nuklir adalah proses di mana inti atom dipaksa bersama di bawah panas dan tekanan yang luar biasa untuk menciptakan inti yang lebih berat. Karena inti-inti ini semuanya membawa muatan listrik positif, dan muatan-muatan serupa saling tolak-menolak, fusi hanya dapat terjadi jika ada gaya-gaya yang sangat besar ini. Suhu di inti matahari, misalnya, sekitar 15 juta derajat Celcius (27 juta derajat Fahrenheit), dan memiliki tekanan 250 miliar kali lebih besar dari atmosfer bumi. Proses ini melepaskan sejumlah besar energi -- sepuluh kali lipat dari fisi nuklir, dan sepuluh juta kali lebih banyak dari reaksi kimia.

Pada titik tertentu, sebuah bintang akan menggunakan semua hidrogen di intinya, semuanya telah berubah menjadi helium. Pada tahap ini, lapisan luar bintang akan mengembang membentuk apa yang dikenal sebagai raksasa merah. Fusi hidrogen sekarang terkonsentrasi pada lapisan kulit di sekitar inti dan, kemudian, fusi helium akan terjadi ketika bintang mulai menyusut lagi dan menjadi lebih panas. Karbon adalah hasil fusi nuklir antara tiga atom helium. Ketika atom helium keempat bergabung dalam campuran, reaksi menghasilkan oksigen.

Hanya bintang yang lebih besar yang dapat menghasilkan elemen yang lebih berat. Ini karena bintang-bintang ini dapat menaikkan suhunya lebih tinggi daripada bintang-bintang yang lebih kecil seperti Matahari kita. Setelah hidrogen habis di bintang-bintang ini, mereka mengalami serangkaian pembakaran nuklir tergantung pada jenis elemen yang dihasilkan, misalnya, pembakaran neon, pembakaran karbon, pembakaran oksigen atau silikon pembakaran. Dalam pembakaran karbon, elemen melewati fusi nuklir untuk menghasilkan neon, natrium, oksigen, dan magnesium.

Ketika neon terbakar, ia melebur dan menghasilkan magnesium dan oksigen. Oksigen, pada gilirannya, menghasilkan silikon dan unsur-unsur lain yang ditemukan di antara belerang dan magnesium dalam tabel periodik. Unsur-unsur ini, pada gilirannya, menghasilkan yang mendekati besi pada tabel periodik - kobalt, mangan, dan rutenium. Besi dan unsur-unsur ringan lainnya kemudian diproduksi melalui reaksi fusi terus menerus oleh unsur-unsur yang disebutkan di atas. Peluruhan radioaktif dari isotop yang tidak stabil juga terjadi. Setelah besi terbentuk, fusi nuklir di inti bintang berhenti.

Bintang yang beberapa kali lebih besar dari matahari kita meledak ketika mereka kehabisan energi di akhir masa hidupnya. Energi yang dilepaskan dalam momen singkat ini mengerdilkan sepanjang masa hidup bintang tersebut. Ledakan ini memiliki energi untuk menciptakan unsur-unsur yang lebih berat dari besi, termasuk uranium, timbal dan platinum.