Karakteristik, Bagian, Struktur dan Komposisi Matahari

itu Sun itu adalah tubuh gas yang memiliki nukleus yang sangat padat, di mana energi dihasilkan oleh reaksi termonuklear.

Itu adalah bintang, yang mengelilingi Bumi dan planet-planet lain yang mengorbit, dan bintang itu menyediakan cahaya dan panas. Ia dilahirkan 4.600 juta tahun yang lalu. Meskipun itu adalah salah satu dari lebih dari 1.000 juta benda langit yang membentuk galaksi Bima Sakti, itu adalah bintang yang bersinar paling terang..

Semua kehidupan di Bumi tergantung pada energi matahari yang disediakan bintang. Tanpa Matahari, Bumi akan menjadi tempat gelap, tak bernyawa membeku dalam waktu. 

Meskipun tidak diketahui apa yang terjadi lebih dari 4 miliar tahun yang lalu, teori saat ini menyatakan bahwa awan besar debu dan gas mulai berputar perlahan.

Gravitasi menyeret wilayah padat di dalam awan ini. Impuls meningkatkan kecepatan rotasi. Gerakan ini menyebabkan gas di pusat memanas, yang menyebabkan reaksi yang mengubah debu dan gas menjadi padatan, sehingga menimbulkan planet-planet.

Masalah utama menjadi sangat panas dan padat, sehingga menimbulkan fusi nuklir yang menyebabkan Matahari.

Matahari adalah objek yang dominan di tata surya karena dimensinya yang besar karena mengandung 99% massa sistem.

Gaya gravitasinya membuat semua planet di orbit. Ini adalah bintang berukuran sedang yang menghasilkan cahaya dan panasnya sendiri dengan membakar bahan bakar seperti hidrogen dan helium dalam proses yang dikenal sebagai fusi nuklir..

Bintang memiliki kehidupan yang terbatas dan Matahari tidak terkecuali, ia berada di titik tengah siklus hidupnya sekitar sepuluh miliar tahun. Terletak di pusat galaksi, yang memiliki bentuk spiral.

Apa itu Matahari? bagian dan studi tentang bintang

Dari kejauhan, Matahari tampaknya tidak terlalu rumit. Bagi pengamat awam, itu hanya bola gas yang halus dan rata. Namun, pemeriksaan yang cermat menunjukkan bahwa bintang itu dalam turbulensi yang konstan. Matahari yang tampaknya tenang adalah tubuh yang gelisah, bergetar, dan meledak, mengipasi oleh magnet yang kuat dan bervariasi.

Di masa lalu, para ilmuwan tidak dapat memahami bagaimana Matahari menghasilkan medan magnetnya, yang bertanggung jawab atas sebagian besar aktivitas matahari.

Mereka juga tidak tahu mengapa bagian dari magnet yang kuat ini terkonsentrasi di apa yang disebut bintik matahari, pulau-pulau gelap dangkal sebesar Bumi dan seribu kali lebih banyak magnet.

Selain itu, fisikawan tidak dapat menjelaskan mengapa aktivitas magnetik Matahari bervariasi secara drastis, menurun dan meningkat lagi setiap 11 tahun atau lebih. Jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini telah disembunyikan di dalam Matahari, di mana magnet yang kuat dihasilkan.

Bima Sakti berdiameter sekitar 100.000 tahun cahaya dan tebal 15.000 tahun cahaya. Dalam hal ini, Matahari bergerak 210 km setiap detik, dan dibutuhkan 225 juta tahun untuk menyelesaikan siklus perjalanan.

Para ilmuwan telah memperoleh banyak pengetahuan mereka tentang Matahari dari pengamatan yang dilakukan dari Bumi selama bertahun-tahun. Namun, banyak dari pengetahuan saat ini berasal dari wahana antariksa yang telah dikirim pada misi untuk menjelajahi Matahari..

Probe ini telah memberikan informasi akurat tentang suhu, atmosfer, komposisi, medan magnet, flare, ketinggian, bintik matahari, dan dinamika internal Matahari, yang ditunjukkan pada kotak berikut.

Komposisi Matahari

Matahari adalah bola besar plasma, gas terionisasi panas yang mengandung massa 300.000 kali lebih banyak dari Bumi.

Diameter Matahari adalah 1,4 juta kilometer panjangnya, melebihi diameter Bumi 12,760 km, bahkan melebihi diameter planet terbesar dalam sistem, Jupiter hanya mewakili sepersepuluh dari diameter Matahari.

Unsur utama yang ada di Matahari adalah hidrogen (92%), diikuti oleh helium (7,8%) dan kurang dari 1% unsur yang lebih berat seperti oksigen, karbon, nitrogen, dan neon..

Di bawah ini adalah komposisi Matahari yang dibangun dari analisis spektrum matahari. Analisis ini berasal dari lapisan bawah atmosfer Matahari, tetapi dianggap mewakili seluruh Matahari dengan pengecualian intinya. Hampir 67 elemen telah terdeteksi dalam spektrum matahari.

Dipercaya bahwa Matahari sepenuhnya berbentuk gas dengan kerapatan rata-rata 1,4 kali lipat dari air. Karena tekanan dalam inti jauh lebih besar daripada di permukaan, kerapatan inti sama dengan delapan kali kerapatan emas, dan tekanannya 250 miliar kali tekanan permukaan bumi..

Hampir seluruh massa Matahari terbatas pada volume yang memanjang hanya 60% dari jarak dari pusat Matahari ke permukaannya..

Struktur Matahari

Ketika mempelajari struktur Matahari, fisikawan matahari membaginya menjadi dua domain utama: interior dan atmosfer.

Interior

Interiornya terdiri dari:

1- Inti

Ini adalah wilayah pusat Matahari di mana reaksi nuklir yang mengubah hidrogen menjadi helium terjadi. Reaksi-reaksi ini melepaskan energi yang menyebabkan luminositas Matahari.

Agar reaksi ini dapat terjadi, diperlukan suhu yang sangat tinggi. Suhu di dekat pusat sekitar 15 juta derajat Celcius dan kepadatannya sekitar 160 g / cm³ (Yaitu, 160 kali kepadatan air).

Baik suhu dan kerapatan berkurang keluar dari pusat Matahari. Nukleus menempati 25% terdalam dari jari-jari Matahari. Pada sekitar 175.000 km dari pusat, suhu hanya setengah dari nilai pusatnya dan kerapatan turun menjadi 20%. g / cm³.

2- Zona Menengah (atau Transportasi Radioaktif).

Sekitar nukleus adalah zona transpor menengah atau radioaktif. Daerah ini menempati 45% dari jari-jari matahari dan merupakan wilayah di mana energi, dalam bentuk foton sinar gamma, diangkut ke luar oleh aliran radiasi yang dihasilkan dalam nukleus..

Foton sinar gamma berenergi tinggi terus-menerus dipukuli saat mereka melewati zona menengah, beberapa diserap, yang lain dikeluarkan dan yang lain kembali ke nukleus. Foton dapat membutuhkan waktu 100.000 tahun untuk menemukan jalannya melalui zona perantara.

Pada batas terluar zona menengah, suhu sekitar 1,5 juta derajat Celcius dan kepadatannya sekitar 0,2 g / cm³. Batas ini disebut lapisan antarmuka o Tacocline.

Dipercaya bahwa medan magnet Matahari dihasilkan oleh dinamo alami yang ada di lapisan ini. Perubahan kecepatan aliran melalui lapisan ini meregangkan garis kekuatan medan magnet dan membuatnya lebih kuat. Tampaknya juga ada perubahan mendadak dalam komposisi kimia melalui lapisan ini.

3- Zona konvektif

Ini adalah zona paling eksternal dari matahari, disebut zona konvektif, karena energi dibawa ke permukaan oleh proses konveksi. Ini memanjang dari kedalaman sekitar 210.000 km ke permukaan yang terlihat dan menempati sekitar 30% dari jari-jari Matahari.

Di zona ini, gas plasma, yang dipanaskan di zona tengah, naik ke permukaan oleh aksi arus konveksi, memanjang, mendinginkan dan kemudian menyusut (mirip dengan merebus air dalam panci).

Peningkatan partikel gas terlihat di permukaan sebagai pola granular. Granula berdiameter sekitar 1.000 km. Sel konveksi melepaskan energi di atmosfer Matahari.Di permukaan, suhu sekitar 5.600 ° C dan kerapatan praktis nol..

Begitu gas plasma mencapai permukaan Matahari, ia mendingin dan mengendap di dasar zona konveksi, di mana ia mendapat lebih banyak panas.

Proses ini kemudian diulang. Foton yang lepas dari Matahari kehilangan energi di jalurnya dari nukleus dan telah mengubah panjang gelombangnya, sehingga sebagian besar emisinya ada di wilayah yang terlihat dari spektrum elektromagnetik.

Temperatur yang lebih rendah di zona konvektif memungkinkan ion unsur yang lebih berat seperti karbon, nitrogen, oksigen, kalsium, dan besi mempertahankan sebagian elektronnya. Ini membuat bahan lebih buram, membuat bagian radiasi lebih sulit.

Atmosfer Matahari

Atmosfer Matahari dibentuk oleh:

1- Photosphere.

Photosphere adalah yang terendah dari tiga lapisan yang membentuk atmosfer Matahari, karena dua lapisan atas transparan untuk sebagian besar panjang gelombang cahaya tampak, photosphere dapat dengan mudah dihargai.

Kita tidak bisa melihat di luar gas-gas terang dari photosphere, jadi semua yang di bawahnya dianggap sebagai interior Matahari.

Ini adalah lapisan tipis gas terionisasi panas atau plasma setebal 400 km, yang bagian bawahnya membentuk permukaan Matahari yang terlihat. Sebagian besar energi yang dipancarkan Matahari melewati lapisan ini..

Dari Bumi, permukaannya tampak halus, tetapi dalam kenyataannya bergolak dan butiran karena arus konveksi. Bahan yang direbus di permukaan Matahari dilakukan oleh angin matahari.

Kerapatan fotosfer rendah sesuai dengan standar Bumi, nilainya mirip dengan kerapatan udara yang kita hirup, dan suhu rata-rata hanya 5.600 ° C. Komposisi photosphere adalah, dalam massa, 74,9% hidrogen dan 23,8% helium. Semua elemen yang lebih berat mewakili kurang dari 2% massa.

2- Chromosphere

Terletak tepat di atas photosphere adalah kromosfer (bola berwarna). Lapisan gas tipis ini memiliki kerapatan yang jauh lebih rendah daripada photosphere.

Ketebalannya sekitar 2.500 km dengan suhu yang bervariasi dari 6.000 ° C tepat di atas photosphere hingga kisaran 20.000 hingga 30.000 ° C di atasnya..

Chromosfer secara visual lebih transparan daripada photosphere. Warna merah muda kemerahan berasal karena emisinya terutama gas hidrogen alfa.

Warna ini dapat dilihat selama gerhana matahari total, ketika kromosfer dilihat secara singkat sebagai kilatan warna seperti tepi yang terlihat dari photosphere menghilang di belakang Bulan.

3- Corona

Ini adalah lapisan atas atmosfer Matahari dan memanjang beberapa juta kilometer dari puncak kromosfer ke ruang angkasa. Tidak ada batas atas yang ditentukan untuk mahkota.

Mahkota hanya dapat dilihat selama gerhana matahari total atau melalui teleskop khusus yang disebut coronagraph, ketika photosphere diblokir. Mahkota muncul sebagai area putih pucat di sekitar Matahari.

Referensi

1. Clark, S. (2004). Bumi, Matahari dan Bulan. Dunstable, Penerbit Folens.
2. Giessow J. dan Giessow F. (2015). Ilmu Matahari: Menjelajahi Alam Semesta. Dayton, Perusahaan Penerbitan Milliken.
3. Lang, K. (2009). Matahari dari Luar Angkasa. New York, Springer.
4. Phillips, K. (1995). Panduan untuk Matahari. Cambridge, Cambridge University Press.
5. Rushworth, G. (2011). Tata Surya Kita: Matahari. New York, Perusahaan Pendidikan Benchmark.
6. Viegas, J. (2006). Peran Matahari di Tata Surya Kita: Sebuah Antologi Pemikiran Saat Ini. New York, Grup Penerbitan Rosen, Inc.
7. Wilkinson, J. (2012). New Eyes on the Sun: Panduan untuk Citra Satelit dan Pengamatan Amatir. New York, Springer.