MATAHARI: ASAL, KARAKTERISTIK, STRUKTUR, KOMPOSISI, AKTIVITAS - ARTE - 2025

The Sun adalah bintang yang merupakan pusat tata surya dan terdekat dengan Bumi, yang menyediakan energi dalam bentuk cahaya dan panas, sehingga menimbulkan arus musim, iklim dan lautan planet ini. Singkatnya, menawarkan kondisi utama yang diperlukan untuk kehidupan.

Matahari adalah benda langit terpenting bagi makhluk hidup. Diyakini bahwa asalnya sekitar 5 miliar tahun yang lalu, dari awan materi bintang yang sangat besar: gas dan debu. Bahan-bahan ini mulai saling menempel berkat gaya gravitasi.

Matahari memberikan energi dan panas ke planet, sehingga kehidupan bisa berkembang di sana. Sumber: Pexels

Sangat mungkin sisa-sisa beberapa supernova dihitung di sana, bintang-bintang dihancurkan oleh bencana alam raksasa, yang memunculkan struktur yang disebut proto-star.

Gaya gravitasi menyebabkan semakin banyak materi terakumulasi, dan dengan itu suhu protobintang juga meningkat ke titik kritis, sekitar 1 juta derajat Celcius. Di sanalah reaktor nuklir yang memunculkan bintang stabil baru dinyalakan: Matahari.

Dalam istilah yang sangat umum, Matahari dapat dianggap sebagai bintang yang cukup tipikal, meskipun dengan massa, jari-jari, dan beberapa sifat lain di luar apa yang dapat dianggap sebagai "rata-rata" di antara bintang-bintang. Nanti kita akan lihat di kategori mana Matahari termasuk di antara bintang-bintang yang kita kenal.

Umat ​​manusia selalu terpesona oleh Matahari dan telah menciptakan banyak cara untuk mempelajarinya. Pada dasarnya pengamatan dilakukan melalui teleskop yang sudah lama berada di bumi dan sekarang juga di satelit.

Banyak sifat Matahari diketahui melalui cahaya, misalnya spektroskopi memungkinkan kita mengetahui komposisinya, berkat fakta bahwa setiap elemen meninggalkan jejak yang berbeda. Meteorit adalah sumber informasi hebat lainnya, karena mereka mempertahankan komposisi asli awan protobintang.

Karakteristik umum

Berikut beberapa ciri utama Matahari yang telah diamati dari Bumi:

-Bentuknya praktis bulat, hampir tidak rata di kutub karena rotasinya, dan dari Bumi terlihat sebagai cakram, oleh karena itu kadang-kadang disebut cakram surya.

Unsur yang paling melimpah adalah hidrogen dan helium.

-Diukur dari Bumi, ukuran sudut Matahari kira-kira ½ derajat.

-Jari-jari Matahari kira-kira 700.000 km dan diperkirakan dari ukuran sudutnya. Oleh karena itu, diameternya sekitar 1.400.000 km, kira-kira 109 kali diameter Bumi.

-Jarak rata-rata antara Matahari dan Bumi adalah Jarak Satuan Astronomi.

-Adapun massanya, diperoleh dari percepatan yang diperoleh Bumi saat bergerak mengelilingi Matahari dan jari-jari Matahari: sekitar 330.000 kali lebih besar dari Bumi atau sekitar 2 x 10 ³⁰ kg.

Siklus pengalaman atau periode aktivitas hebat, terkait dengan magnet matahari. Kemudian, bintik matahari, flare atau flare dan letusan massa koronal muncul.

-Densitas Matahari jauh lebih rendah daripada Bumi, karena merupakan entitas gas.

-Dalam hal luminositasnya, yang didefinisikan sebagai jumlah energi yang dipancarkan per unit waktu -power-, itu setara dengan 4 x 10 ³³ ergs / s atau lebih dari 10 ²³ kilowatt. Sebagai perbandingan, sebuah bola lampu pijar memiliki pancaran kurang dari 0,1 kilowatt.

-Suhu efektif Matahari adalah 6000 ºC. Ini adalah suhu rata-rata, kita akan melihat nanti bahwa inti dan korona adalah daerah yang jauh lebih panas dari itu.

Klasifikasi Matahari

Matahari dianggap sebagai bintang katai kuning. Dalam kategori ini adalah bintang yang memiliki massa antara 0,8-1,2 kali massa Matahari.

Menurut luminositas, massa dan suhu, bintang memiliki karakteristik spektral tertentu. Diagram dapat dibuat dengan menempatkan bintang pada grafik suhu versus luminositas, yang dikenal sebagai diagram Hertzsprung-Russell.

Klasifikasi bintang dalam diagram Hertzsprung-Russell. Matahari ada di deret utama. Sumber: Wikimedia Commons.

Dalam diagram ini terdapat wilayah tempat sebagian besar bintang yang diketahui berada: deret utama.

Di sana, bintang-bintang menghabiskan hampir seluruh hidup mereka dan menurut karakteristik yang disebutkan, mereka diberi tipe spektral yang dilambangkan dengan huruf kapital. Matahari kita termasuk dalam kategori bintang tipe G2.

Cara lain yang cukup umum untuk mengklasifikasikan bintang adalah menjadi tiga kelompok besar populasi bintang: I, II, dan III, perbedaan yang dibuat berdasarkan jumlah unsur berat dalam komposisinya.

Misalnya, bintang Populasi III termasuk yang tertua, terbentuk di awal alam semesta, tak lama setelah Big Bang. Helium dan hidrogen mendominasi di dalamnya.

Sebaliknya, populasi I dan II lebih muda, dan mengandung lebih banyak unsur berat, sehingga diyakini bahwa mereka telah terbentuk dari materi yang ditinggalkan oleh ledakan supernova bintang lain.

Di antaranya, Populasi II lebih tua dan terdiri dari bintang yang lebih dingin dan kurang bercahaya. Matahari kita telah diklasifikasikan dalam Populasi I, bintang yang relatif muda.

Struktur

Struktur berlapis Matahari Sumber: Wikimedia Commons.

Untuk memudahkan studinya, struktur Matahari dibagi menjadi 6 lapisan, tersebar di wilayah yang berdiferensiasi baik, mulai dari dalam:

-Inti surya

Zona radiasi

Zona -Convective

-Fotosfer

-Kromosfer

Inti

Ukurannya sekitar 1/5 dari jari-jari matahari. Di sana, Matahari menghasilkan energi yang dipancarkannya, berkat suhu tinggi (15 juta derajat Celcius) dan tekanan yang berlaku, yang menjadikannya reaktor fusi.

Gaya gravitasi bertindak sebagai penstabil di dalam reaktor ini, dimana reaksi berlangsung dimana berbagai unsur kimia dihasilkan. Pada dasarnya, inti hidrogen (proton) menjadi inti helium (partikel alfa), yang stabil dalam kondisi yang berlaku di dalam inti.

Kemudian elemen yang lebih berat diproduksi, seperti karbon dan oksigen. Semua reaksi ini melepaskan energi yang bergerak melalui bagian dalam Matahari untuk menyebar ke seluruh Tata Surya, termasuk Bumi. Diperkirakan setiap detik, Matahari mengubah 5 juta ton massa menjadi energi murni.

Zona radiasi

Energi dari inti bergerak keluar melalui mekanisme radiasi, sama seperti api di api unggun yang memanaskan lingkungan.

Di area ini, materi berada dalam keadaan plasma, pada suhu yang tidak setinggi di nukleus, tetapi mencapai sekitar 5 juta kelvin. Energi dalam bentuk foton - paket atau "kuanta" cahaya - ditransmisikan dan diserap kembali berkali-kali oleh partikel penyusun plasma.

Prosesnya lambat, meskipun rata-rata membutuhkan waktu sekitar satu bulan untuk foton dari inti mencapai permukaan, terkadang butuh waktu hingga satu juta tahun untuk melanjutkan perjalanan ke daerah luar sehingga kita bisa melihatnya dalam bentuk cahaya.

Zona konvektif

Karena kedatangan foton dari zona radiasi tertunda, suhu di lapisan ini turun dengan cepat hingga 2 juta kelvin. Pengangkutan energi terjadi secara konveksi, karena materi di sini tidak begitu terionisasi.

Pengangkutan energi secara konveksi dihasilkan oleh pergerakan pusaran gas pada temperatur yang berbeda. Dengan demikian, atom yang dipanaskan naik menuju lapisan terluar Matahari, membawa energi ini bersama mereka, tetapi dengan cara yang tidak homogen.

Photosphere

"Bola cahaya" ini adalah permukaan tampak dari bintang kita, permukaan yang kita lihat darinya (Anda harus selalu menggunakan filter khusus untuk melihat Matahari secara langsung). Ini terlihat karena Matahari tidak padat, tetapi terbuat dari plasma (gas yang sangat panas dan terionisasi tinggi), oleh karena itu ia tidak memiliki permukaan yang nyata.

Fotosfer dapat dilihat melalui teleskop yang dilengkapi dengan filter. Ini tampak seperti butiran mengkilap pada latar belakang yang sedikit lebih gelap, dengan kecerahan sedikit berkurang ke arah tepinya. Butiran disebabkan oleh arus konveksi yang kami sebutkan sebelumnya.

Fotosfer agak transparan, tetapi kemudian materialnya menjadi sangat padat sehingga tidak mungkin untuk melihat tembus.

Kromosfer

Ini adalah lapisan terluar fotosfer, setara dengan atmosfer dan dengan luminositas kemerahan, dengan ketebalan bervariasi antara 8.000 dan 13.000 dan suhu antara 5.000 dan 15.000 ºC. Itu menjadi terlihat selama gerhana matahari dan menghasilkan badai gas pijar raksasa yang tingginya mencapai ribuan kilometer.

Mahkota

Ini adalah lapisan berbentuk tidak teratur yang membentang di beberapa jari-jari matahari dan terlihat dengan mata telanjang. Kerapatan lapisan ini lebih rendah dari lapisan lainnya, tetapi dapat mencapai suhu hingga 2 juta kelvin.

Belum jelas mengapa suhu lapisan ini begitu tinggi, tetapi dalam beberapa hal ini terkait dengan medan magnet kuat yang dihasilkan Matahari.

Di bagian luar korona terdapat sejumlah besar debu yang terkonsentrasi di bidang ekuator Matahari, yang menyebarkan cahaya dari fotosfer, menghasilkan apa yang disebut cahaya zodiak, pita cahaya redup yang dapat dilihat dengan mata telanjang setelah matahari terbenam. matahari, dekat titik di cakrawala tempat munculnya ekliptika.

Ada juga loop yang bergerak dari fotosfer ke korona, terbentuk dari gas yang jauh lebih dingin daripada yang lain: ini adalah puncak matahari, yang terlihat selama gerhana.

Heliosfer

Lapisan difus yang melampaui Pluto, tempat angin matahari dihasilkan dan medan magnet Matahari bermanifestasi.

Komposisi

Hampir semua unsur yang kita ketahui dari Tabel Periodik ditemukan di Matahari. Helium dan hidrogen adalah unsur yang paling melimpah.

Dari analisis spektrum matahari diketahui bahwa kromosfer terdiri dari hidrogen, helium dan kalsium, sedangkan besi, nikel, kalsium dan argon telah ditemukan dalam keadaan terionisasi pada korona.

Tentu saja, Matahari telah mengubah komposisinya dari waktu ke waktu dan akan terus berubah seiring dengan habisnya pasokan hidrogen dan heliumnya.

Aktivitas matahari

Dari sudut pandang kami, Matahari tampak cukup tenang. Tetapi pada kenyataannya itu adalah tempat yang penuh dengan aktivitas, di mana fenomena terjadi dalam skala yang tak terbayangkan. Semua gangguan yang terjadi terus menerus pada Matahari disebut aktivitas matahari.

Magnetisme memainkan peran yang sangat penting dalam aktivitas ini. Di antara fenomena utama yang terjadi di Matahari adalah:

Keunggulan matahari

Tonjolan, tonjolan, atau filamen terbentuk di mahkota dan terdiri dari struktur gas bersuhu tinggi, mencapai ketinggian yang sangat tinggi.

Mereka terlihat di tepi cakram matahari dalam bentuk struktur memanjang yang saling terkait, terus dimodifikasi oleh medan magnet Matahari.

Pelepasan massa koronal

Sesuai dengan namanya, sejumlah besar materi dikeluarkan dengan kecepatan tinggi oleh Matahari, dengan kecepatan sekitar 1000 km / detik. Itu karena garis-garis medan magnet saling terkait satu sama lain dan mengelilingi matahari yang menonjol, menyebabkan material tersebut lepas.

Mereka biasanya berlangsung selama berjam-jam, sampai garis medan magnet pecah. Pelepasan massa koronal menciptakan aliran besar partikel yang mencapai Bumi dalam beberapa hari.

Aliran partikel ini berinteraksi dengan medan magnet bumi dan memanifestasikan dirinya, antara lain, sebagai cahaya utara dan cahaya selatan.

Bintik matahari

Mereka adalah wilayah fotosfer di mana medan magnetnya sangat kuat. Mereka terlihat seperti bintik hitam pada piringan matahari dan berada pada suhu yang lebih rendah dari yang lainnya. Mereka umumnya muncul dalam kelompok yang sangat bervariasi, yang periodisitasnya 11 tahun: Siklus Matahari yang terkenal.

Kelompok bintik sangat dinamis, mengikuti gerakan rotasi Matahari, dengan bintik yang lebih besar di depan dan satu lagi yang menutup kelompok. Para ilmuwan telah mencoba memprediksi jumlah titik di setiap siklus, dengan keberhasilan yang relatif.

Api

Mereka terjadi ketika Matahari mengeluarkan materi dari kromosfer dan korona. Mereka terlihat sebagai kilatan cahaya yang membuat beberapa wilayah Matahari terlihat lebih cerah.

Kematian

Seperti bintang lainnya, Matahari suatu hari akan menghilang, tetapi tidak akan terjadi dalam waktu dekat. Sumber: Pxhere.

Selama bahan bakar nuklirnya bertahan, Matahari akan terus ada. Bintang kita hampir tidak memenuhi syarat untuk mati dalam bencana besar jenis supernova, karena untuk itu bintang membutuhkan massa yang jauh lebih besar.

Jadi kemungkinan besar karena cadangan menipis, Matahari akan membengkak dan berubah menjadi raksasa merah, menguapkan lautan di Bumi.

Lapisan-lapisan Matahari akan menyebar mengelilinginya, menelan planet tersebut dan membentuk nebula yang terdiri dari gas yang sangat terang, pemandangan yang dapat diapresiasi umat manusia, jika saat itu ia telah menetap di planet yang jauh.

Sisa Matahari purba yang akan tetap berada di dalam nebula akan menjadi katai putih yang sangat kecil, seukuran Bumi, tetapi jauh lebih padat. Ia akan mendingin dengan sangat, sangat lambat, pada tahap ini ia mungkin menghabiskan sekitar 1 miliar tahun lagi, sampai ia menjadi katai hitam.

Tetapi saat ini tidak ada alasan untuk khawatir. Matahari saat ini diperkirakan berumur kurang dari separuh hidupnya dan akan berada antara 5000 dan 7000 juta tahun sebelum tahap raksasa merah dimulai.

Referensi

1. Semua Tentang Luar Angkasa. 2016. Tur Semesta. Bayangkan Penerbitan.
2. Bagaimana itu bekerja. 2016. Buku Luar Angkasa. Bayangkan Penerbitan.
3. Oster, L. 1984. Astronomi Modern. Pembalikan Editorial.
4. Wikipedia. Diagram Hertzsprung-Russell. Diperoleh dari: es.wikipedia.org.
5. Wikipedia. Populasi bintang. Diperoleh dari: es.wikipedia.org.