Tentang Matahari dan Misterinya

Matahari berbentuk bola yang berpijar dengan senyawa penyusun utama berupa gas hidrogen (74%) dan helium (25%) terionisasi.Senyawa penyusun lainnya terdiri dari besi, nikel, silikon, sulfur, magnesium, karbon,neon, kalsium, dan kromium.Cahaya Matahari berasal dari hasil reaksi fusi hidrogen menjadi helium.^[11]

Berdasarkan penghitungan menggunakan Hukum Newton dengan melibatkan nilai kecepatan orbit Bumi, jarak Matahari, dan gaya gravitasi, diperoleh massa Matahari sebesar 1,989x10³⁰ kilogram.^[12][9] Angka tersebut sama dengan 333.000 kali massa Bumi. ^[9] Sementara itu, diameter Matahari adalah 1.392.000 kilometer atau 865.000 mil, sama dengan 109 kali diameter Bumi.^[5]Sebagai perbandingan, sebanyak 1,3 juta planet seukuran Bumi dapat masuk ke dalam Matahari.^[5] Oleh karena itu, Matahari menjadi obyek terbesar di tata surya dengan massa mencapai 99,85% dari total massa tata surya.^[13]

Matahari merupakan bintang yang paling dekat dengan Bumi, yaitu berjarak rata-rata 149.600.000 kilometer (92,96 juta mil).^[4][14] Jarak Matahari ke Bumi ini dikenal sebagai satuan astronomi dan biasa dibulatkan (untuk penyederhanaan hitungan) menjadi 150 juta km.^[4][13]

Berdasarkan penghitungan dengan metode analisis radioaktif, diketahui bahwa batuan bulan, meteorit dan batuan Bumi tertua yang pernah ditemukan berusia sekitar 4,6 miliar tahun.^[15] Sementara itu, sampel batuan Matahari belum pernah didapatkan sehingga penghitungan dilakukan secara matematika menggunakan model interior Matahari.^[16] Berdasarkan hasil penghitungan matematika adalah Matahari diperkirakan berusia 5 ± 1,5 miliar tahun.^[16] Namun, oleh karena tata surya diketahui terbentuk sebagai satu kesatuan dalam waktu yang berdekatan maka kini secara umum Matahari dianggap berusia 4,6 miliar tahun.^[15][16] Matahari tergolong bintang tipe G V, dengan ciri memiliki suhu permukaan sekitar 6.000 K dan umumnya bertahan selama 10 miliar tahun.^[11] Matahari diperkirakan berusia sekitar 7 miliar tahun lagi, sebelum hidrogen di intinya habis.^[5] Bila hal tersebut terjadi, Matahari akan berekspansi menjadi bintang raksasa berwarna merah yang dingin dan 'memakan' planet-planet kecil di sekitarnya (mungkin termasuk Bumi) sebelum akhirnya kembali menjadi bintang kerdil berwarna putih kembali.^[5]

Gaya gravitasi di Matahari sebanding dengan 28 kali gravitasi di Bumi.^[17] Secara teori hal tersebut berarti bila seseorang memiliki berat 100 kg di Bumi maka bila berjalan di permukaan Matahari beratnya akan terasa seperti 2.800 kg.^[17] Gravitasi Matahari memungkinkannya menarik semua komponen-komponen penyusunnya membentuk suatu bentuk bola sempurna.^[17] Gravitasi Matahari jugalah yang menahan planet-planet yang mengelilinginya tetap berada pada orbit masing-masing.^[17] Pengaruh dari gravitasi Matahari masih dapat terasa hingga jarak 2 tahun cahaya.^[17]

Radiasi Matahari, lebih dikenal sebagai cahaya Matahari, adalah campuran gelombang elektromagnetik yang terdiri dari gelombang inframerah, cahaya tampak, sinar ultraviolet.^[18] Semua gelombang elektromagnetik ini bergerak dengan kecepatan sekitar 3,0 x 10⁸m/s.^[18] Oleh karena itu radiasi atau cahaya memerlukan waktu 8 menit untuk sampai ke Bumi.^[18] Matahari juga menghasilkan sinar gamma, namun frekuensinya semakin kecil seiring dengan jaraknya meninggalkan inti.^[18]

(wikipedia)

Misteri Matahari

Matahari menyimpan banyak misteri yang menarik, sehingga seringkali fenomena yang terjadi menjadi teka-teki dalam dunia fisika. Pemanasan korona adalah misteri yang belum banyak terpecahkan. Ibaratkan matahari sebagai api unggun, tetapi semakin menjauhi api unggun semakin panas udaranya. Fenomena ini tentu saja berlawanan dengan hukum termodinamika yang sudah banyak terbukti, dimana semakin jauh dari sumber energi temperatur akan semakin turun.

Fenomena pemanasan korona ini harus dapat dijelaskan sekaligus tidak bertentangan dengan hukum-hukum fisika dasar yang sudah terbukti kebenarannya. Misteri lainnya adalah keberadaan bintik matahari. Meskipun publikasi pengamatan bintik matahari sudah ada pada awal tahun 1600-an, tetapi pemahaman asal-usul, interaksi dan karakteristiknya masih jauh dari cukup. Lebih menarik lagi karena ditemukan korelasi dinamika aktivitas bintik matahari dengan cuaca yang terjadi di bumi. Interferensi transmisi radio, badai magnetik dan warna-warni aurora di lapisan atmosfer atas bumi diduga kuat bermuara pada aktivitas bintik matahari.

Bintik Matahari

Bintik matahari banyak terlihat dalam kelompok-kelompok yang mempunyai morfologi sangat bervariasi dengan berbagai tingkat ukuran dan evolusinya. Dalam satu kelompok dapat tediri dari puluhan bintik dengan berbagai ukuran. Umumnya memanjang dengan sedikit kemiringan pada arah Timur dan Barat. Kala hidupnya beragam dari beberapa hari, untuk kelompok kecil atau anggotanya berukuran kecil, sampai beberapa bulan untuk kelompok besar atau salah satu anggotanya berukuran besar.

Dalam kelompok, bintik matahari umumnya terbagi dalam dua bagian di sebelah Barat dan Timur. Bagian di sebelah Barat disebut pemimpin (“leader”) dan di bagian Timur disebut pengikut (“follower”). Ukuran bintik pemimpin umumnya lebih besar dan berumur lebih lama dibandingkan dengan bintik matahari pengikut. Dimensi satu bintik matahari merentang dengan garis tengah 2000 km sampai 40.000 km, sedangkan panjang kelompok bintik matahari mencapai lebih dari 150.000 km.

Gambar 2 kiri memperlihatkan kelompok bintik matahari yang dilihat dengan filter Ha. Bagian terang sekitar bintik matahari disebut plage. Juga memperlihatkan kelompok bintik matahari dengan bumi sebagai pembanding ukurannya. Kelompok bintik matahari yang besar dapat berukuran 15 kali bumi. Sedangkan Gambar 2 kanan memperlihatkan bintik matahari dalam resolusi tinggi. Kenampakan bulir-bulir sekitar bintik matahari disebut granulasi. Bulir-bulir yang mempunyai garis tengah 1000 km ini hanya bertahan dalam orde menit. Lahirnya granulasi disebabkan oleh gelembung-gelembung gas yang naik dan turun akibat aliran konveksi dari lapisan dalam.

Temperatur bintik matahari sekitar 4000 K atau lebih rendah dari sekelilingnya yang berada pada kisaran 6000 K. Perbedaan suhu tersebut menyebabkan bintik matahari berwarna gelap. Bintik matahari mudah terlihat pada lapisan fotosfer, lapisan terendah dari atmosfer matahari.

Misteri di atas menemui titik terang terlihat tatkala diamati spektrum yang diambil dari bintik matahari. Elektron-elektron yang tereksitasi akan memancarkan atau menyerap energi sehingga membentuk garis-garis terang atau gelap dalam spektrum. Garis-garis terang disebut garis emisi, sedangkan garis-garis gelap disebut garis serapan. Jika atom tersebut dalam pengaruh medan magnetik kuat maka garis spektrum akan terpisah dalam komponen-komponen dengan polarisasi dan panjang gelombang yang berbeda. Efek pemisahan garis-garis spektrum akibat medan magnetik dikenal dengan nama efek Zeeman, sesuai dengan nama penemunya.

Pieter Zeeman (1865-1943) seorang warganegara Belanda mendapatkan hadiah Nobel untuk bidang fisika pada tahun 1902 atas penemuannya tentang efek medan magnetik pada garis-garis spektrum pada percobaannya yang dilakukan tahun 1894. Michael Faraday (1791-1867) pada tahun 1862 juga telah melakukan uji-coba yang sama, tetapi tidak berhasil mengamati efeknya. Sehingga Zeeman berkata,"If Faraday saw the possibility … it would probably be of value to repeat the experiment with the excellent spectroscopic equipment available nowdays, which, to my knowledge, has not been done by anyone else.”

Separasi antara garis-garis yang terpisah menyatakan kuat medan magnetik. Semakin kuat medan magnetik akan semakin lebar separasinya Bintik matahari mempunyai kuat medan magnetik mencapai 3000 gauss atau 10.000 kali lebih kuat dari kuat medan magnetik bumi. Jadi bintik matahari adalah salah satu bentuk aktivitas magnetik. Sebagai magnet, bintik matahari mempunyai kutub-kutub magnetik dan tidak ada kutub tunggal (monopol).

Oleh sebab itu bintik matahari selalu cenderung untuk berkelompok dengan anggotanya yang mempunyai kutub (polaritas) berbeda atau sebagai dwi kutub (bipolar). Bintik matahari pemimpin berlawanan polaritas magnetiknya dengan bintik pengikut. Bintik matahari berukuran kecil yang berada di sekitar bintik matahari berukuran besar umumnya mempunyai polaritas yang sama. Jika bintik tersebut berbeda polaritasnya disebut bintik matahari parasit.

Pengaruh garis-garis gaya medan magnetik adalah menghambat materi atau plasma di sekitarnya untuk bergerak bebas, sehingga materi plasma akan mencari jalan lain untuk menuju permukaan. Secara teoritis haruslah dapat diamati cincin terang atau halo di sekeliling bintik matahari agar terjadi kesetimbangan energi. Selain itu materi yang terperangkap masuk dalam garis-garis gaya mempunyai tekanan magnetik dan kerapatan lebih besar dari sekitarnya.

Dengan kata lain medan magnetik memberikan efek isolasi terhadap materi yang terjebak di dalamnya terhadap fluktuasi atau turbulensi di sekitarnya maupun materi yang akan keluar ke permukaan. Akibatnya energi yang dibawa ke permukaan per satuan luas menjadi berkurang. Semakin besar kuat medannya semakin kuat efek isolasi ini atau semakin stabil medan magnetiknya. Efek medan magnetik ini mengakibatnya bintik matahari mempunyai temperatur lebih rendah dari sekitarnya, sehingga bintik matahari tampak berwarna lebih gelap dari sekitarnya. Bagian paling gelap disebut umbra, sedangkan disekelilingnya yang kurang gelap disebut penumbra.

Bintik matahari dengan garis-tengah 30.000 km, medan magnetnya akan terurai dan hilang selama beberapa tahun. Tetapi kenampakan bintik matahari umumnya dalam orde minggu atau kurang. Jadi dapat diasumsikan bahwa medan magnetik kuat bintik matahari sudah ada sebelum tampak di permukaan. Medan ini tersimpan dalam struktur dalam (interior) matahari dalam waktu yang lama, meskipun bintik matahari tersebut sudah tidak terlihat di permukaan. Diperkirakan arah medan magnetik menjadi lebih horisontal di interior, sedangkan di permukaan didapatkan pula arah radial, selain horisontal.

(suaiba-geo)

3 Bintik Matahari Tampak Bersama Transit Venus.

Fenomena Transit Venus yang terjadi pada Rabu (6/6/2012) tidak menyuguhkan pemandangan Venus di muka Matahari yang bisa dilihat lewat teleskop. Bintik Matahari pun terlihat.
Bintik Matahari terjadi karena adanya aktivitas magnetik yang menghalangi penghantaran panas di suatu area permukaan Matahari. Ini menyebabkan area tersebut tampak gelap dan bersuhu lebih dingin.
Pada waktu yang bersamaan dengan Transit Venus, bintik Matahari berhasil didokumentasikan oleh Ma'rufin Sudibyo lewat pengamatan di FKIF Gombong, Jawa Tengah, dengan teknik proyeksi teleskopik.
Ada tiga bintik Matahari yang terlihat, masing-masing dinamai dengan nomor 1493, 1494, dan 1497. Dari sudut pandang manusia lewat teleskop, ketiganya tampak di muka Matahari, di atas Venus.
Bintik matahari terkait dengan aktivitas Matahari. Banyaknya jumlah bintik menunjukkan bahwa aktivitas Matahari lebih aktif. Dan, tahun ini memang salah satu periode aktif aktivitas Matahari.
Bila diamati, bintik Matahari dan bintik hitam planet Venus yang sedang transit tampak berbeda dari ukurannya. Bintik Matahari tampak lebih kecil, sementara Venus lebih besar dan berbentuk lingkaran sempurna.
Adanya bintik Matahari semakin memperkaya fenomena yang bisa dilihat saat Transit Venus. Asal tahu, bintik Matahari juga berkaitan dengan badai Matahari yang selama ini dikenal.
Bintik Matahari bisa diamati kapan saja manakala bintik memang ada dan terlibat. Sementara itu, Transit Venus hanya terjadi seabad 2 kali. Setelah hari ini, Transit Venus baru akan terjadi 11 Desember 2117.

(sains.kompas.com)

Misteri matahari kembar di China

Sebuah video yang menayangkan penampakan Matahari kembar di langit China menghebohkan dunia maya. Salah satu Matahari berwarna oranye, lainnya lebih kuning dan nampak lebih tinggi. 

Apa yang sebenarnya terjadi? Situs sains, Life's Little Mysteries menanyakan fenomena tersebut pada astronom dari University of Illinois, Jim Kaler. 

Menurut Kaler, penampakan Matahari ganda adalah efek dari refraksi atau pembiasan optikal. Namun, tambah dia, "ini sangat langka."

"Saya meragukan bahwa fenomena itu rekayasa komputer," kata Kaler. "Pasti ada semacam gumpalan atmosfer di suatu tempat yang mengakibatkan fenomena spektakuler itu. Ini memang nampak seperti fatamorgana," tambah dia. 

Fatamorgana biasanya terjadi saat cahaya terbias. Biasanya terjadi dekat horison, di mana udara lebih tebal, dan selaras secara vertikal di atas atau di bawah sumber cahaya asli - bukan di sebelahnya, seperti dalam video. Menurut Kaler, perbedaan itu mungkin ketika potongan atmosfer berada di depan Matahari dan menciptakan efek khusus. 

Meski luar biasa, penampakan Matahari kembar ini sebelumnya pernah terjadi. Juga penampakan Bulan kembar. Seperti yang tertera dalam buku "Light and Color in the Outdoors" karya astronom Marcel Minnaert.

Sementara, sejumlah ilmuwan ahli optikal atmosfer lain yang dihubungi Life's Little Mysteries mengaku belum pernah melihat fenomena seperti yang ada dalam video tersebut. 

"Ini bukan fenomena optik biasa yang sering kita lihat," kata Grant Perry, ilmuwan atmosfer dari University of Wisconsin. "Saya bertanya-tanya sendiri, apakah ini disebabkan lensanya. Namun, jika itu yang terjadi gambar akan ikut bergerak jika kamera bergerak," kata Perry. "Tapi itu tidak terjadi."

Dalam hal optik, ia mengatakan," Anda bisa mengasumsikan ada partikel es atau sesuatu di atmosfer yang selaras sedemikian rupa sehingga membiaskan Matahari pada sudut yang sangat kecil, tapi hanya ke satu arah." 

Beberapa efek optik atmosfer pernah dijelaskan secara sains sebelumnya seperi, sun dog, fatamorgana senja (sunset mirages), pilar matahari (sun pillars), dan halo Matahari. Namun apa penampakan dalam video itu tidak masuk dalam definisi apapun. "Ini sangat menarik," kata Kaler.

Lihat video tentang Matahari kembar China di sini.

(vivanews)