Pengertian, Sifat, dan Struktur Lapisan Matahari beserta Noda-nodanya
Oktober 24, 2015
Edit
Bimasakti atau Milky Way adalah galaksi tempat sistem tata surya kita berada. Galaksi ini memiliki sekitar 100 miliar bintang, termasuk matahari.
Selain bintang, Bimasakti juga tersusun atas awan gas dan debu, baik yang berwarna gelap maupun berwarna cemerlang. Para ahli astronomi memperkirakan massa total Bimasakti sekitar 200 miliar kali dari massa matahari.
Walaupun matahari berada 149 juta km dari bumi, sinarnya masih cukup terang untuk
merusak mata secara permanen. Matahari tidak boleh dilihat secara langsung dan tentunya tidak melalui teleskop atau teropong. Galileo menjadi buta karena memandang matahari.
Tentu saja karena letaknya dekat dengan bumi. Letak matahari dari bumi kira-kira 149.600.000 km atau 1,49 x 108 km, ini disebut satuan astronomi (AU). Bintang yang terdekat berikutnya adalah Alpha Centauri, jauhnya lebih dari 4 x 1013 km.
Ahli astronomi modern telah paham bahwa matahari kita hanya salah satu bintang dari kira-kira 100 milyar bintang yang ada dalam galaksi Bimasakti.
Pada tabel, menunjukkan bahwa massa matahari sebesar 333.000 M􀂆. Sedangkan jari-jarinya 6,96 x 108 m atau sekitar 109 R􀂆 dan mempunyai temperatur efektif di permukaan sekitar 5770 K. Namun temperatur dan tekanan di pusat (inti) tentunya sangat besar untuk mendukung beratnya, mengapa?
Temperatur pusat matahari 1,6 x 107 K dengan luminositasnya (energi yang diradiasikan) sekitar 3,86 x 1026 watt.
Dengan jarak matahari-bumi 1 AU dan berdasarkan hukum berbanding terbalik kuadrat jarak, kalian
bisa memperkirakan berapa watt energi yang jatuh di permukaan bumi?
Dengan perhitungan secara teoritis tentunya akan berbeda dengan empiris. Perbedaan ini dapat digunakan untuk menafsirkan unsur-unsur yang ada pada atmosfer bumi.
Kerapatan rata-rata matahari adalah 1410 kg/m3, nilai ini konsisten dengan komposisi matahari yang sebagian besar merupakan gas hidrogen 71% dan helium 27,1%.
Namun kalian bisa membayangkan keberadaan gas hidrogen dan helium pada temperatur yang tinggi, sehingga menimbulkan suatu pertanyaan yaitu, apakah bentuk gas hidrogen dan helium sama seperti yang ada di permukaan bumi atau yang pernah kalian jumpai?
Untuk menjawab ini tentu kalian berfikir bahwa suatu zat bila dipanaskan akan mengubah wujud, dalam hal ini gas hidrogen dan helium dalam bentuk terionisasi yang disebut plasma.
Oleh karena massa bumi yang sangat besar maka matahari mempunyai suatu tarikan gravitasi 2,74 x 102 m/s2 atau sebesar 28 kali lebih kuat daripada tarikan gravitasi bumi, lihat persamaan gaya gravitasi.
Besarnya medan magnet pada saat terjadinya bintik hitam atau sunspot akan lebih besar yaitu 0,03 T dan temperatur permukaan turun sekitar 4000° K daripada keadaan normal.
Periode rotasi rata-rata 25,4 hari dan bervariasi dari 34,4 hari di kutub dan 25,1 hari equator matahari. Periode rotasi yang tidak sama ini menunjukkan struktur matahari tidak dalam bentuk benda tegar padat tetapi dalam bentuk fluida.
1. Inti Matahari
Inti matahari adalah bagian paling tengah dari matahari dengan jari-jarinya sekitar 1/4 jari-jari matahari dan suhunya 1,6 x 107 K.
Pada bagian inilah terjadinya reaksi inti yang merupakan sumber energi pancaran matahari. Reaksi inti yang terjadi adalah reaksi fusi. Reaksi fusi adalah reaksi penggabungan inti atom hidrogen menjadi inti atom helium yang menghasilkan energi.
2. Fotosfer
Lapisan fotosfer menyelubungi matahari dengan ketebalan lapisan 330 km dan suhu rata-rata 5.700 K. Lapisan fotosfer ini tampak oleh mata kita berwarna kuning. Pada lapisan ini terdapat butiran-butiran gelap terang yang formasinya tidak merata.
3. Kromosfer
Kromosfer disebut juga bola warna. Lapisan ini menjulang sejauh 2000 km di atas permukaan matahari. Suhu rata-rata pada lapisan ini diperkirakan 4.273 K.
4. Korona
Korona disebut juga "mahkota" matahari, karena berbentuk lingkaran cahaya putih yang indah yang panjangnya berjuta-juta kilometer ke arah ruang angkasa.
Suhu korona dapat mencapai 2 x 106 K dengan gas pada daerah korona sangat tipis. Tebal lapisan korona matahari mencapai 2,5 x 106 km. Untuk mengamati korona dapat menggunakan teleskop khusus yang disebut koronagraf.
5. Protuberans
Protuberans merupakan pita-pita yang sangat besar dan panjang dari gas yang menyala dan kadang-kadang mencapai ketinggian beratus-ratus kilometer memasuki daerah korona.
Adapun noda-noda matahari antara lain:
a. Gumpalan pada atmosfer
Lapisan fotosfer tampak tidak licin tapi berupa gumpalan-gumpalan. Hal ini disebabkan adanya aliran gas panas yang mengumpul dari dalam.
b. Bintik-bintik hitam matahari
Gejala bintik-bintik matahari dapat diamati dengan jelas jika menggunakan teropong. Bintikbintik matahari ada yang berumur beberapa menit dan ada yang berumur berpuluh-puluh hari.
Bintik-bintik hitam matahari berwarna sangat gelap disebut umbra yang dikelilingi oleh bagian yang agak terang disebut penumbra. Bintik-bintik hitam menyebabkan temperatur permukaan turun sekitar 4.000 K.
Hal ini disebabkan karena terhalangnya aliran gas dari dalam inti matahari, gangguan magnetik pada matahari. Diameter bintik matahari mencapai 8 x 105 km.
c. Lidah api
Lidah api adalah fenomena pada matahari yang keluar dari permukaan fotosfer. Tingginya dapat mencapai ribuan kilometer dan memancar ke segala arah.
d. Prominensa
Prominensa terjadi pada permukaan kromosfer bagian tepi. Prominensa merupakan gas panas yang terlepas dengan dahsyat dari permukaan matahari yang menyerupai lidah api besar dan bentuknya melengkung. Lengkungan ini dapat mencapai ribuan kilometer.
Selain bintang, Bimasakti juga tersusun atas awan gas dan debu, baik yang berwarna gelap maupun berwarna cemerlang. Para ahli astronomi memperkirakan massa total Bimasakti sekitar 200 miliar kali dari massa matahari.
Walaupun matahari berada 149 juta km dari bumi, sinarnya masih cukup terang untuk
merusak mata secara permanen. Matahari tidak boleh dilihat secara langsung dan tentunya tidak melalui teleskop atau teropong. Galileo menjadi buta karena memandang matahari.
Pengertian Matahari
Matahari adalah pusat tata surya kita. Matahari merupakan sebuah bintang yang ukurannya tidak terlalu besar jika dibandingkan dengan bintang-bintang yang lain misalnya bintang netron, dan bajang putih (white dwarf).Mengapa matahari kelihatan lebih besar dan lebih terang dibandingkan dengan bintang-bintang yang lain yang ada di langit?
Tentu saja karena letaknya dekat dengan bumi. Letak matahari dari bumi kira-kira 149.600.000 km atau 1,49 x 108 km, ini disebut satuan astronomi (AU). Bintang yang terdekat berikutnya adalah Alpha Centauri, jauhnya lebih dari 4 x 1013 km.
Ahli astronomi modern telah paham bahwa matahari kita hanya salah satu bintang dari kira-kira 100 milyar bintang yang ada dalam galaksi Bimasakti.
Sifat-sifat Matahari
Secara fisis matahari mempunyai sifat seperti dalam tabel. |
| Tabel: Sifat-sifat Matahari |
Pada tabel, menunjukkan bahwa massa matahari sebesar 333.000 M􀂆. Sedangkan jari-jarinya 6,96 x 108 m atau sekitar 109 R􀂆 dan mempunyai temperatur efektif di permukaan sekitar 5770 K. Namun temperatur dan tekanan di pusat (inti) tentunya sangat besar untuk mendukung beratnya, mengapa?
Temperatur pusat matahari 1,6 x 107 K dengan luminositasnya (energi yang diradiasikan) sekitar 3,86 x 1026 watt.
Dengan jarak matahari-bumi 1 AU dan berdasarkan hukum berbanding terbalik kuadrat jarak, kalian
bisa memperkirakan berapa watt energi yang jatuh di permukaan bumi?
Dengan perhitungan secara teoritis tentunya akan berbeda dengan empiris. Perbedaan ini dapat digunakan untuk menafsirkan unsur-unsur yang ada pada atmosfer bumi.
Kerapatan rata-rata matahari adalah 1410 kg/m3, nilai ini konsisten dengan komposisi matahari yang sebagian besar merupakan gas hidrogen 71% dan helium 27,1%.
Namun kalian bisa membayangkan keberadaan gas hidrogen dan helium pada temperatur yang tinggi, sehingga menimbulkan suatu pertanyaan yaitu, apakah bentuk gas hidrogen dan helium sama seperti yang ada di permukaan bumi atau yang pernah kalian jumpai?
Untuk menjawab ini tentu kalian berfikir bahwa suatu zat bila dipanaskan akan mengubah wujud, dalam hal ini gas hidrogen dan helium dalam bentuk terionisasi yang disebut plasma.
Oleh karena massa bumi yang sangat besar maka matahari mempunyai suatu tarikan gravitasi 2,74 x 102 m/s2 atau sebesar 28 kali lebih kuat daripada tarikan gravitasi bumi, lihat persamaan gaya gravitasi.
Besarnya medan magnet pada saat terjadinya bintik hitam atau sunspot akan lebih besar yaitu 0,03 T dan temperatur permukaan turun sekitar 4000° K daripada keadaan normal.
Periode rotasi rata-rata 25,4 hari dan bervariasi dari 34,4 hari di kutub dan 25,1 hari equator matahari. Periode rotasi yang tidak sama ini menunjukkan struktur matahari tidak dalam bentuk benda tegar padat tetapi dalam bentuk fluida.
Struktur Lapisan Matahari
Matahari dengan massa dan volume yang sangat besar terdiri atas beberapa lapisan:1. Inti Matahari
Inti matahari adalah bagian paling tengah dari matahari dengan jari-jarinya sekitar 1/4 jari-jari matahari dan suhunya 1,6 x 107 K.
Pada bagian inilah terjadinya reaksi inti yang merupakan sumber energi pancaran matahari. Reaksi inti yang terjadi adalah reaksi fusi. Reaksi fusi adalah reaksi penggabungan inti atom hidrogen menjadi inti atom helium yang menghasilkan energi.
2. Fotosfer
Lapisan fotosfer menyelubungi matahari dengan ketebalan lapisan 330 km dan suhu rata-rata 5.700 K. Lapisan fotosfer ini tampak oleh mata kita berwarna kuning. Pada lapisan ini terdapat butiran-butiran gelap terang yang formasinya tidak merata.
3. Kromosfer
Kromosfer disebut juga bola warna. Lapisan ini menjulang sejauh 2000 km di atas permukaan matahari. Suhu rata-rata pada lapisan ini diperkirakan 4.273 K.
4. Korona
Korona disebut juga "mahkota" matahari, karena berbentuk lingkaran cahaya putih yang indah yang panjangnya berjuta-juta kilometer ke arah ruang angkasa.
Suhu korona dapat mencapai 2 x 106 K dengan gas pada daerah korona sangat tipis. Tebal lapisan korona matahari mencapai 2,5 x 106 km. Untuk mengamati korona dapat menggunakan teleskop khusus yang disebut koronagraf.
5. Protuberans
Protuberans merupakan pita-pita yang sangat besar dan panjang dari gas yang menyala dan kadang-kadang mencapai ketinggian beratus-ratus kilometer memasuki daerah korona.
 |
| Gambar: Struktur Lapisan Matahari |
Noda-noda Matahari
Di samping bagian-bagian matahari yang telah dijelaskan di atas, pada matahari terdapat juga nodanoda atau gangguan-gangguan pada matahari.Adapun noda-noda matahari antara lain:
a. Gumpalan pada atmosfer
Lapisan fotosfer tampak tidak licin tapi berupa gumpalan-gumpalan. Hal ini disebabkan adanya aliran gas panas yang mengumpul dari dalam.
b. Bintik-bintik hitam matahari
Gejala bintik-bintik matahari dapat diamati dengan jelas jika menggunakan teropong. Bintikbintik matahari ada yang berumur beberapa menit dan ada yang berumur berpuluh-puluh hari.
Bintik-bintik hitam matahari berwarna sangat gelap disebut umbra yang dikelilingi oleh bagian yang agak terang disebut penumbra. Bintik-bintik hitam menyebabkan temperatur permukaan turun sekitar 4.000 K.
Hal ini disebabkan karena terhalangnya aliran gas dari dalam inti matahari, gangguan magnetik pada matahari. Diameter bintik matahari mencapai 8 x 105 km.
c. Lidah api
Lidah api adalah fenomena pada matahari yang keluar dari permukaan fotosfer. Tingginya dapat mencapai ribuan kilometer dan memancar ke segala arah.
d. Prominensa
Prominensa terjadi pada permukaan kromosfer bagian tepi. Prominensa merupakan gas panas yang terlepas dengan dahsyat dari permukaan matahari yang menyerupai lidah api besar dan bentuknya melengkung. Lengkungan ini dapat mencapai ribuan kilometer.