Notes

MATAHARI

O1. Struktur

Suhu pada inti matahari sangatlah tinggi hingga mencapai 15 juta derajat kelvin, sementara itu pada bagian fotosfer atau lapisan permukaan bumi turun menjadi 6000 derajat Kelvin.

Pada lapisan matahari paling luar, Korona memilihi suhu yang meningkat drastis hingga 2 juta derajat Kelvin. Para ilmuwan dan para ahli masih meneliti sebuah mitos tentang perbedaaan variasi suhu serta kerapatan pada bagian matahari dengan berbagai kajian penelitian dan instrumen.

Berikut ini adalah struktur matahari :

- Inti Matahari
Inti matahari adalah sumber energi utama yang terdiri atas dua sifat yakni terjadinya suatu kondisi reaksi nuklir. Inti matahari tersusun atas elektron, proton, neutron dan atom yang saling berpadu membentuk inti plasma matahari. Gerakkan atom yang berkombinasi tersebut menghasilkan reaksi fusi nuklir untuk menyediakan energi matahari.

- Zona Radiasi
Zona ini adalah wilayah luar inti matahari yang berfungsi sebagai tempat transformasi energi dari inti matahari ke seluruh permukaan matahari. Zona radiasi mempunyai suhu yang sedikit lebih rendah dibandingkan inti matahari.

Energi matahari dalam zona radiasi akan disebarkan secara acak ke seluruh penjuru arah dari atom ke atom yang lain. Diperlukan 170 ribu tahun untuk melepaskan energi pada inti matahari agar dapat mencapai zona radiasi.

- Zona Konveksi
Pada zona ini, panas matahari akan melakukan sebuah mekanisme baru untuk mencapai pada permukaan matahari. Hal ini disebabkan suhu zona luar konveksi turun secara drastis menjadi sekitar 2 juta derajat Kelvin dibandingkan zona radiasi bagian dalam yang mencapai 5 juta derajat Kelvin. Pada zona ini juga energi panas dari matahari akan disalurkan lebih cepat dibandingkan zona radiasi.

- Fotosfer
Lapisan ini adalah salah satu bagian dari permukaan matahari yang dapat kita amati dengan bantuan media teleskop. Suhu di dalam fotosfer berkisar mulai dari 5.800 derajat Kelvin. Energi yang dihasilkan dari Fotosfer sebagian besar cahayanya diterima oleh Bumi. Cahaya matahari dari fotosfer menuju Bumi hanya memerlukan waktu 8 menit.

- Sunspot / Bintik Matahari
Ketika kita mengamati dengan menggunakan alat bantu teleskop bintik matahari seringkali terlihat seperti titik putih dan hitam. Bintik matahari meradalah upakan daerah yang mempunyai suhu lebih rendah jika dibandingkan fotosfer yakni sekitar 2800 derajat Kelvin. Bintik hitam biasanya terjadi dalam beberapa waktu yang tidak beraturan, misal bisa satu hari, dua hari atau maksimal 11 bulan.

- Kromosfer
Kromosfer mempunyai ketebalan sekitar 2.000 meter dengan posisinya yang berada di atas lapisan fotosfer. Energi dalam kromosfer terus menyebar seiring dengan radiasi dan warna kemerahan yang selalu dipancarkan .

- Zona Transisi
Suhu pada zona transisi cenderung naik drastis hingga mencapai 2 juta derajat Kelvin. Zona ini juga memiliki ketebalan sekitar 100 km. Para ilmuwan masih menyelidiki apa sebab dari suhu matahari yang cenderung meningkat di luar permukaan inti.

- Korona
Korona adalah lapisan terluar matahari. Lapisan ini terlihat seperti mahkota dalam gerhana matahari. Partikel korona dapat mengganggu kehidupan di bumi jika paertikel tersebut mencapai orbit bumi. Jika terjadi gerhana matahari, korona akan terlihat sangat tipis dan samar-samar

O2. Pergerakan Matahari

Matahari memiliki dua pergerakan. Yakni sebagai berikut ;

- Matahari berotasi pada sumbunya dengan selama sekitar 27 hari untuk mencapai satu kali putaran. Gerakan rotasi ini pertama kali diketahui melalui pengamatan terhadap perubahan posisi bintik matahari. Sumbu rotasi matahari miring sejauh 7,25° dari sumbu orbit bumi sehingga kutub utara matahari akan lebih terlihat di bulan September sementara kutub selatan matahari lebih terlihat di bulan Maret. Matahari bukanlah bola padat, melainkan bola gas, sehingga matahari tidak berotasi dengan kecepatan yang seragam. Ahli astronomi mengemukakan bahwa rotasi bagian interior matahari tidak sama dengan bagian permukaannya. Bagian inti dan zona radiatif berotasi bersamaan, sedangkan zona konvektif dan fotosfer juga berotasi bersama namun dengan kecepatan yang berbeda. Bagian ekuatorial (tengah) memakan waktu rotasi sekitar 24 hari sedangkan bagian kutubnya berotasi selama sekitar 31 hari. Sumber perbedaan waktu rotasi matahari tersebut masih diteliti.

- Matahari dan keseluruhan isi tata surya bergerak di orbitnya mengelilingi galaksi Bimasakti. Matahari terletak sejauh 28.000 tahun cahaya dari pusat galaksi Bimasakti. Kecepatan rata-rata pergerakan ini adalah 828.000 km/jam sehingga diperkirakan akan membutuhkan waktu 230 juta tahun untuk mencapai satu putaran sempurna mengelilingi galaksi.

O3. Ciri khas Matahari

Berikut ini adalah beberapa ciri khas yang dimiliki oleh Matahari :

- Prominensa (lidah api Matahari)

Prominensa adalah salah satu ciri khas Matahari, berupa bagian Matahari menyerupai lidah api yang sangat besar dan terang yang mencuat keluar dari bagian permukaan serta seringkali berbentuk loop (putaran). Prominensa disebut juga sebagai filamen Matahari karena meskipun julurannya sangat terang bila dilihat di angkasa yang gelap, namun tidak lebih terang dari keseluruhan Matahari itu sendiri. Prominensa hanya dapat dilihat dari Bumi dengan bantuan teleskop dan filter. Prominensa terbesar yang pernah ditangkap oleh SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) diestimasi berukuran panjang 350 ribu km.

- Bintik Matahari

Bintik Matahari adalaah granula-granula cembung kecil yang ditemukan di bagian fotosfer Matahari dengan jumlah yang tak terhitung. Bintik Matahari tercipta saat garis medan magnet Matahari menembus bagian fotosfer. Ukuran bintik Matahari dapat lebih besar daripada Bumi. Bintik Matahari memiliki daerah yang gelap bernama umbra, yang dikelilingi oleh daerah yang lebih terang disebut penumbra. Warna bintik Matahari terlihat lebih gelap karena suhunya yang jauh lebih rendah dari fotosfer. Suhu di daerah umbra adalah sekitar 2.200 °C sedangkan di daerah penumbra adalah 3.500 °C. Oleh karena emisi cahaya juga dipengaruhi oleh suhu maka bagian bintik Matahari umbra hanya mengemisikan 1/6 kali cahaya bila dibandingkan permukaan Matahari pada ukuran yang sama.

- Angin Matahari

Angin Matahari terbentuk aliran konstan dari partikel-partikel yang dikeluarkan oleh bagian atas atomosfer Matahari, yang bergerak ke seluruh tata surya. Partikel-partikel tersebut memiliki energi yang tinggi, namun proses pergerakannya keluar medan gravitasi Matahari pada kecepatan yang begitu tinggi belum dimengerti secara sempurna. Kecepatan angin surya terbagi dua, yaitu angin cepat yang mencapai 400 km/s dan angin cepat yang mencapai lebih dari 500 km/s. Kecepatan ini juga bertambah secara eksponensial seiring jaraknya dari Matahari. Angin Matahari yang umum terjadi memiliki kecepatan 750 km/s dan berasal dari lubang korona di atmosfer Matahari.

- Badai Matahari

Badai Matahari terjadi ketika ada pelepasan seketika energi magnetik yang terbentuk di atmosfer Matahari. Plasma Matahari yang meningkat suhunya hingga jutaan Kelvin beserta partikel-partikel lainnya berakselerasi mendekati kecepatan cahaya. Total energi yang dilepaskan setara dengan jutaan bom hidrogen berukuran 100 megaton. Jumlah dan kekuatan badai Matahari bervariasi. Ketika Matahari aktif dan memiliki banyak bintik, badai Matahari lebih sering terjadi. Badai Matahari seringkali terjadi bersamaan dengan luapan massa korona. Badai Matahari memberikan risiko radiasi yang sangat besar terhadap satelit, pesawat ulang alik, astronot, dan terutama sistem telekomunikasi Bumi. Badai Matahari yang pertama kali tercatat dalam pustaka astronomi adalah pada tanggal 1 September 1859. Dua peneliti, Richard C. Carrington dan Richard Hodgson yang sedang mengobservasi bintik Matahari melalui teleskop di tempat terpisah, mengamati badai Matahari yang terlihat sebagai cahaya putih besar di sekeliling Matahari. Kejadian ini disebut Carrington Event dan menyebabkan lumpuhnya jaringan telegraf transatlantik antara Amerika dan Eropa.

O4. Eksplorasi Matahari

Misi eksplorasi Matahari yang paling terkenal adalah Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) yang dikembangkan oleh Badan Antariksa Amerika Serikat (NASA) bekerja sama dengan Agensi Luar Angkasa Eropa (ESA) dan diluncurkan pada 12 Desember 1995.SOHO bertugas mengumpulkan data struktur internal, proses fisik yang terjadi, serta pengambilan gambar dan diagnosis spektroskopis Matahari. SOHO ditempatkan pada jarak 1,5 juta km dari Bumi dan masih beroperasi hingga sekarang.

Misi eksplorasi terbaru dari NASA adalah wahana antariksa kembar bernama STEREO yang diluncurkan pada 26 Oktober 2006. STEREO bertugas untuk menganalisis dan mengambil gambar Matahari dalam bentuk 3 dimensi. Solar Dynamics Observatory Mission adalah misi eksplorasi NASA yang sedang dalam pengembangan dan telah dipublikasikan pada April 2008.[Solar Dynamics Observatory Mission diperkirakan akan mengorbit untuk mempelajari dinamika Matahari yang meliputi aktivitas Matahari, evolusi atmosfer Matahari, dan pengaruh radiasi Matahari terhadap planet-planet lain.