Matahari adalah bola gas panas yang sangat besar yang menghasilkan energi dan cahaya yang sangat besar dan memungkinkan kehidupan di Bumi.
Benda langit ini adalah yang terbesar dan paling masif di tata surya. Dari Bumi ke sana, jaraknya dari 150 juta kilometer. Dibutuhkan sekitar delapan menit untuk panas dan sinar matahari untuk mencapai kita. Jarak ini juga disebut delapan menit cahaya.
Bintang yang menghangatkan bumi kita terdiri dari beberapa lapisan luar seperti fotosfer, kromosfer, dan korona matahari. Lapisan luar atmosfer Matahari menciptakan energi di permukaan yang menggelembung dan meledak dari bagian dalam bintang, dan diidentifikasi sebagai sinar matahari.
Komponen lapisan luar Matahari
Lapisan yang kita lihat disebut fotosfer atau bola cahaya. Fotosfer ditandai oleh butiran plasma yang terang dan menggelegak dan bintik matahari yang lebih gelap dan lebih dingin yang terjadi ketika medan magnet matahari menembus permukaan. Bintik-bintik muncul dan bergerak melintasi piringan Matahari. Mengamati gerakan ini, para astronom menyimpulkan bahwa bintang kitaberputar pada porosnya. Karena Matahari tidak memiliki dasar yang kokoh, daerah yang berbeda berotasi dengan kecepatan yang berbeda. Daerah khatulistiwa menyelesaikan satu lingkaran penuh dalam waktu sekitar 24 hari, sedangkan rotasi kutub bisa memakan waktu lebih dari 30 hari (untuk menyelesaikan satu putaran).
Apa itu fotosfer?
Fotosfer juga merupakan sumber semburan matahari: api yang membentang ratusan ribu mil di atas permukaan Matahari. Suar matahari menghasilkan semburan sinar-X, ultraviolet, radiasi elektromagnetik, dan gelombang radio. Sumber pancaran sinar-X dan radio langsung dari korona matahari.
Apa itu kromosfer?
Zona yang mengelilingi fotosfer, yang merupakan kulit terluar Matahari, disebut kromosfer. Sebuah wilayah sempit memisahkan korona dari kromosfer. Suhu meningkat tajam di wilayah transisi, dari beberapa ribu derajat di kromosfer menjadi lebih dari satu juta derajat di korona. Kromosfer memancarkan cahaya kemerahan, seperti dari pembakaran hidrogen super panas. Tapi lingkar merah hanya bisa dilihat saat gerhana. Di lain waktu, cahaya dari kromosfer umumnya terlalu redup untuk dilihat dibandingkan fotosfer yang terang. Kepadatan plasma turun dengan cepat, bergerak ke atas dari kromosfer ke korona melalui daerah transisi.
Apa itu korona matahari? Deskripsi
Para astronom tanpa lelah menyelidiki misteri korona matahari. Seperti apa dia?
Ini adalah atmosfer Matahari atau lapisan terluarnya. Nama ini diberikan karenasehingga penampakannya menjadi nyata ketika terjadi gerhana matahari total. Partikel dari korona meluas jauh ke luar angkasa dan, pada kenyataannya, mencapai orbit Bumi. Bentuknya terutama ditentukan oleh medan magnet. Elektron bebas dalam gerak korona di sepanjang garis medan magnet membentuk banyak struktur yang berbeda. Bentuk yang terlihat pada korona di atas bintik matahari seringkali berbentuk tapal kuda, lebih lanjut menegaskan bahwa mereka mengikuti garis medan magnet. Dari puncak "lengkungan" seperti itu, pita panjang dapat memanjang, pada jarak diameter Matahari atau bahkan lebih, seolah-olah ada proses yang menarik material dari puncak lengkungan ke luar angkasa. Ini melibatkan angin matahari, yang bertiup keluar melalui tata surya kita. Para astronom menamakan fenomena tersebut "helm serpentine" karena kemiripannya dengan helm bergerigi yang dikenakan oleh para ksatria dan digunakan oleh beberapa tentara Jerman sebelum tahun 1918
Mahkota itu terbuat dari apa?
Bahan dari mana korona matahari terbentuk sangat panas, terdiri dari plasma yang dijernihkan. Suhu di dalam korona lebih dari satu juta derajat, secara mengejutkan jauh lebih tinggi daripada suhu di permukaan Matahari, yaitu sekitar 5500 °C. Tekanan dan kepadatan korona jauh lebih rendah daripada di atmosfer bumi.
Dengan mengamati spektrum tampak korona matahari, garis pancaran terang ditemukan pada panjang gelombang yang tidak sesuai dengan bahan yang diketahui. Dalam hal ini, para astronom telah menyarankan keberadaan "koronium"sebagai gas utama di korona. Sifat sebenarnya dari fenomena ini tetap menjadi misteri sampai ditemukan bahwa gas koronal mengalami pemanasan berlebih di atas 1.000.000 °C. Dengan suhu setinggi itu, dua elemen dominan, hidrogen dan helium, sama sekali tidak memiliki elektron. Bahkan zat kecil seperti karbon, nitrogen dan oksigen dilucuti menjadi inti telanjang. Hanya konstituen yang lebih berat (besi dan kalsium) yang dapat mempertahankan sebagian elektronnya pada suhu ini. Emisi dari unsur-unsur yang sangat terionisasi yang membentuk garis spektrum ini tetap menjadi misteri bagi para astronom awal hingga saat ini.
Kecerahan dan fakta menarik
Permukaan matahari terlalu terang dan, sebagai aturan, atmosfer matahari tidak dapat diakses oleh penglihatan kita, korona Matahari juga tidak terlihat dengan mata telanjang. Lapisan luar atmosfer sangat tipis dan lemah, sehingga hanya dapat dilihat dari Bumi pada saat terjadi gerhana matahari atau dengan teleskop koronagraf khusus yang mensimulasikan gerhana dengan menutupi piringan matahari yang terang. Beberapa coronographs menggunakan teleskop berbasis darat, yang lain dilakukan pada satelit.
Kecerahan korona matahari dalam sinar-X disebabkan oleh suhunya yang luar biasa. Di sisi lain, fotosfer matahari memancarkan sangat sedikit sinar-X. Hal ini memungkinkan korona untuk dilihat melintasi piringan Matahari ketika kita mengamatinya dengan sinar-X. Untuk ini, optik khusus digunakan, yang memungkinkan Anda melihat sinar-x. PADAPada awal 1970-an, stasiun ruang angkasa AS pertama, Skylab, menggunakan teleskop sinar-X, yang dengannya korona matahari dan bintik matahari atau lubang terlihat jelas untuk pertama kalinya. Selama dekade terakhir, sejumlah besar informasi dan gambar tentang korona Matahari telah disediakan. Dengan bantuan satelit, korona matahari menjadi lebih mudah diakses untuk pengamatan baru dan menarik dari Matahari, fitur-fiturnya, dan sifatnya yang dinamis.
Suhu Matahari
Meskipun struktur internal inti matahari tersembunyi dari pengamatan langsung, dapat disimpulkan dengan menggunakan berbagai model bahwa suhu maksimum di dalam bintang kita adalah sekitar 16 juta derajat (Celcius). Fotosfer - permukaan Matahari yang terlihat - memiliki suhu sekitar 6000 derajat Celcius, tetapi suhunya meningkat sangat tajam dari 6000 derajat menjadi beberapa juta derajat di korona, di wilayah 500 kilometer di atas fotosfer.
Matahari lebih panas di dalam daripada di luar. Namun, atmosfer luar Matahari, korona, memang lebih panas daripada fotosfer.
Pada akhir tahun tiga puluhan, Grotrian (1939) dan Edlen menemukan bahwa garis spektrum aneh yang diamati dalam spektrum korona matahari dipancarkan oleh unsur-unsur seperti besi (Fe), kalsium (Ca) dan nikel (Ni) pada tahap ionisasi yang sangat tinggi. Mereka menyimpulkan bahwa gas koronal sangat panas, dengan suhu melebihi 1 juta derajat.
Pertanyaan mengapa korona matahari begitu panas tetap menjadi salah satu teka-teki astronomi yang paling menarik.selama 60 tahun terakhir. Belum ada jawaban pasti untuk pertanyaan ini.
Meskipun korona matahari sangat panas, ia juga memiliki kerapatan yang sangat rendah. Jadi, hanya sebagian kecil dari total radiasi matahari yang diperlukan untuk memberi makan korona. Total daya yang dipancarkan dalam sinar-X hanya sekitar sepersejuta dari total luminositas Matahari. Sebuah pertanyaan penting adalah bagaimana energi diangkut ke korona dan mekanisme apa yang bertanggung jawab untuk transportasi.
Mekanisme untuk menyalakan korona matahari
Beberapa mekanisme tenaga korona yang berbeda telah diusulkan selama bertahun-tahun:
- Gelombang akustik.
- Gelombang magneto-akustik tubuh yang cepat dan lambat.
- Badan gelombang Alfven.
- Gelombang permukaan magneto-akustik yang lambat dan cepat.
- Arus (atau medan magnet) adalah disipasi.
- Aliran partikel dan fluks magnet.
Mekanisme ini telah diuji baik secara teoritis maupun eksperimental dan hingga saat ini hanya gelombang akustik yang telah dikesampingkan.
Belum dipelajari di mana batas atas mahkota berakhir. Bumi dan planet-planet lain dari tata surya terletak di dalam korona. Radiasi optik korona diamati pada 10-20 jari-jari matahari (puluhan juta kilometer) dan bergabung dengan fenomena cahaya zodiak.
Magnetic Corona Solar Carpet
Baru-baru ini, "karpet magnetik" telah dikaitkan dengan teka-teki pemanas korona.
Pengamatan resolusi spasial tinggi menunjukkan bahwa permukaan Matahari ditutupi dengan medan magnet lemah yang terkonsentrasi di area kecil dengan polaritas berlawanan (magnet karpet). Konsentrasi magnetik ini diyakini sebagai titik utama tabung magnetik individu yang membawa arus listrik.
Pengamatan terbaru dari "karpet magnetik" ini menunjukkan dinamika yang menarik: medan magnet fotosfer terus bergerak, berinteraksi satu sama lain, menghilang dan keluar untuk waktu yang sangat singkat. Rekoneksi magnetik antara medan magnet dengan polaritas yang berlawanan dapat mengubah topologi medan dan melepaskan energi magnet. Proses penyambungan kembali juga akan menghilangkan arus listrik yang mengubah energi listrik menjadi panas.
Ini adalah gambaran umum tentang bagaimana karpet magnetik mungkin terlibat dalam pemanasan koronal. Namun, tidak dapat dikatakan bahwa "karpet magnetik" pada akhirnya memecahkan masalah pemanasan koronal, karena model kuantitatif dari proses tersebut belum diusulkan.
Bisakah Matahari padam?
Tata surya begitu kompleks dan belum dijelajahi sehingga pernyataan sensasional seperti: "Matahari akan segera padam" atau, sebaliknya, "Suhu Matahari meningkat dan kehidupan di Bumi akan segera menjadi tidak mungkin" terdengar konyol untuk sedikitnya. Siapa yang bisa membuat prediksi seperti itu tanpa mengetahui dengan pasti mekanisme apadi jantung bintang misterius ini?!
