Lima Karakteristik Matahari

Matahari hanyalah salah satu dari miliaran dan miliaran bintang di bagian alam semesta yang dapat kita lihat, tetapi itu adalah bintang yang memberi kehidupan ke Bumi, jadi itu adalah bintang yang paling berhak bagi manusia tertarik. Namun, jika makhluk dari peradaban di bagian lain galaksi pernah berkomunikasi dengan kita di depan umum, mereka mungkin akan menghancurkan ilusi keagungan apa pun yang mungkin kita miliki tentang bintang asal kita.

Tentu, terlihat besar dan panas dari sini, tetapi dibandingkan dengan bintang lain, itu kecil dan relatif keren. Ini mungkin rumah bagi sistem dunia, tetapi itu setara untuk kursus, sejauh bintang pergi. "Tidak ada yang bisa dilihat di sini, teman-teman," alien mungkin menyindir ketika mereka mengarahkan pod antariksa mereka ke sistem bintang yang lebih dramatis.

Tidak perlu berkecil hati dengan pertemuan yang melelahkan seperti itu, jika itu pernah terjadi. Sifat-sifat fisik matahari mungkin tidak istimewa jika dibandingkan dengan bintang-bintang lain, tetapi sifat-sifat itu telah melahirkan kehidupan manusia, dan itu tidak hanya istimewa; itu ajaib.

Ada fitur matahari yang tak terhitung banyaknya untuk dihargai, tetapi berikut adalah lima yang paling menonjol, ditambah bonus melihat masa depan matahari.

Ahli astrofisika mengklasifikasikan matahari sebagai katai kuning, yang segera memberi Anda gambaran tentang posisinya dalam kaitannya dengan bintang-bintang lain yang mengisi alam semesta, beberapa di antaranya adalah raksasa. Dalam istilah ilmiah, matahari digolongkan sebagai populasi I, bintang G2V (V adalah angka Romawi 5).

Sebagian besar bintang di bagian galaksi kita adalah bintang populasi I. Mereka kaya akan logam, yang berarti relatif muda. Logam diproduksi selama tahap sekarat bintang besar, dan bintang populasi I lahir dari puing-puing bintang tersebut. Populasi I bintang biasanya tidak lebih dari beberapa miliar tahun. Usia matahari diperkirakan 5 miliar tahun.

Huruf G mengacu pada klasifikasi spektral matahari, yang merupakan ukuran seberapa panas dan terangnya dibandingkan dengan bintang lain. Ada tujuh klasifikasi bintang, dilambangkan dengan huruf O, B, A, F, G, K dan M. O menunjukkan bintang raksasa yang sangat panas sehingga memancarkan cahaya biru, dan M menunjukkan bintang kerdil dingin yang memancarkan cahaya dalam kisaran inframerah. Sebagai katai kuning, matahari memiliki ukuran dan suhu di bawah rata-rata.

Angka romawi V menandakan bahwa matahari adalah bintang deret utama, yang artinya berada di tengah-tengah kehidupannya, selama fusi hidrogen menjadi helium yang terjadi pada intinya menghasilkan tekanan yang cukup untuk mencegah gravitasi jatuh. Angka 2 lebih mengacu pada karakteristik spektral.

Lamanya waktu sebuah bintang berada di deret utama sebagian besar bergantung pada massanya. Matahari telah berada di deret utama selama 5 miliar tahun dan akan tetap di sana selama 5 miliar tahun lagi.

Jauh dari sekadar bola besar gas yang terbakar, matahari memiliki struktur internal yang kompleks yang membentuk empat lapisan berbeda. Para ilmuwan selanjutnya membagi lapisan luar, atmosfer, menjadi tiga sublapisan. Enam lapisan matahari meliputi inti, zona radiasi, zona konveksi, fotosfer, kromosfer, dan korona.

Inti: Bagian terpanas matahari, inti, adalah tempat terjadinya fusi hidrogen. Gaya gravitasi begitu kuat di intinya sehingga mereka memeras hidrogen menjadi cairan dengan massa jenis air sekitar 150 kali. Suhu di intinya adalah 15 juta derajat Celcius, atau 28 juta derajat Fahrenheit.

Zona radiasi: Zona yang mengelilingi inti secara langsung berkurang kepadatannya dengan bertambahnya radius, tetapi masih cukup padat untuk mencegah cahaya keluar. Radiasi yang dihasilkan oleh reaksi fusi yang terus-menerus terjadi di inti membutuhkan 100.000 tahun untuk memantul di zona radiasi sebelum lolos ke luar angkasa.

Zona konveksi: Zona konveksi adalah daerah turbulensi tinggi yang membentang dari kedalaman 200.000 km ke permukaan yang terlihat. Di zona ini, kepadatan turun ke tingkat yang memungkinkan cahaya dari inti diubah menjadi panas. Gas dan plasma super panas naik, dingin dan turun lagi, membentuk kuali kompleks gelembung besar, yang disebut sel konveksi.

Fotosfer: Lapisan atmosfer matahari yang terlihat dari bumi adalah fotosfer. Suhu telah mendingin hingga 5.800 C (10.000 F). Fotosfer ini bopeng oleh jilatan api matahari dan bintik matahari, yang merupakan daerah gelap dan dingin yang terbentuk ketika medan magnet matahari menerobos ke permukaan.

Kromosfer: Di kromosfer, yang membentang sekitar 2.000 km di atas fotosfer, suhu naik menjadi 20.000 C (36.032 F). Lapisan ini dinamakan demikian karena warna cahaya yang dipancarkan berubah menjadi kemerahan.

korona: Lapisan terluar matahari, korona, biasanya tidak terlihat, tetapi menjadi terlihat dari Bumi selama gerhana matahari total. Kepadatan gas sekitar satu miliar kali lebih kecil dari air, tetapi suhunya bisa mencapai 2 juta C (3,6 juta F). Alasan kenaikan ini tidak sepenuhnya dipahami, tetapi para ilmuwan menduga itu ada hubungannya dengan badai magnet yang terus-menerus terjadi di sana.

Bagi bintang-bintang lain di alam semesta, matahari mungkin kerdil, tetapi bagi orang-orang di Bumi, matahari sangat besar. Salah satu fitur matahari yang paling sering dikutip adalah Anda dapat memasukkan 1,3 juta planet seukuran Bumi di dalamnya. Jika Anda mengatur planet-planet itu berdampingan, Anda akan membutuhkan 109 planet untuk menjangkau diameter matahari.

Dalam hal statistik, diameter matahari sekitar 1,4 juta km (864.000 mil), dan kelilingnya sekitar 4,4 juta km (2,7 juta mil). Volumenya 1,4 × 10²⁷ meter kubik dan massa 2 × 10³⁰ kilogram, yaitu sekitar 330.000 kali massa bumi.

Meskipun matahari sangat besar dibandingkan dengan Bumi, penting untuk diingat bahwa para ilmuwan telah mengamati bintang yang berkali-kali lebih besar. Salah satu bintang terbesar yang sejauh ini diamati adalah raksasa merah Betelgeuse. Ini sekitar 700 kali lebih besar dari matahari dan sekitar 14.000 kali lebih terang. Jika mengambil tempat matahari, itu akan meluas sejauh orbit Saturnus.

Medan magnet matahari mengubah polaritas setiap 11 tahun, dan ini menciptakan siklus aktivitas bintik matahari dan suar matahari yang sesuai. Pada awal dan akhir setiap siklus, aktivitas bintik matahari lemah hingga tidak ada, dan aktivitas maksimum pada titik tengah setiap siklus.

Aktivitas permukaan matahari mempengaruhi semua orang di Bumi. Selama periode aktivitas permukaan yang tinggi, ketika semburan matahari biasa terjadi, aurora menjadi lebih jelas, dan peningkatan radiasi memengaruhi komunikasi dan bahkan dapat menimbulkan bahaya kesehatan.

Gangguan suar matahari yang paling terkenal terjadi pada tahun 1859. Dikenal sebagai suar super Carrington, itu mengganggu sistem telegrafik global. Jika peristiwa seperti itu terjadi hari ini, beberapa ilmuwan percaya itu akan menyebabkan bencana global.

Karena aktivitas matahari dapat berdampak seperti itu di Bumi, para ilmuwan telah memantaunya sejak 1755, ketika awal siklus pertama diamati. Sejak itu, matahari telah mengalami 24 siklus lengkap. Siklus ke-25 dimulai pada 2019, dan transisi dari siklus 24 sangat sepi, sebuah fakta yang membingungkan para ilmuwan yang melacak aktivitas matahari.

Para astronom percaya bahwa matahari dan semua planet terbentuk dari awan gas luar angkasa. Saat gas berkontraksi di bawah gaya gravitasi, ia mulai berputar, dan seperti yang Anda duga, matahari masih berputar. Menjadi bola gas yang besar, itu tidak memberikan fakta ini dengan mudah. Ilmuwan mengetahuinya karena mereka mampu mengamati pergerakan bintik matahari di permukaan.

Karena matahari sebagian besar adalah gas, bagian-bagian yang berbeda berputar dengan kecepatan yang berbeda. Daerah khatulistiwa memiliki periode rotasi 25 hari, tetapi rotasi di daerah kutub membutuhkan waktu 36 hari. Selain itu, inti dan zona radiasi berperilaku seperti benda padat dan berputar sebagai satu kesatuan sedangkan rotasi di zona konveksi dan fotosfer lebih kacau. Transisi antara dua zona rotasi ini dikenal sebagai takoklin.

Ingatlah bahwa matahari adalah populasi I bintang, yang berarti mengandung logam. Salah satunya adalah besi, dan keberadaan besi dalam benda yang berputar adalah resep untuk medan magnet. Medan magnet matahari kira-kira dua kali lebih kuat dari bumi, tetapi karena matahari jauh lebih besar, medan magnetnya meluas lebih jauh. Dibawa oleh aliran partikel bermuatan yang dikenal sebagai angin matahari, jangkauan terjauh dari medan magnet ini bahkan melampaui tepi tata surya.

Tidak ada seorang pun yang mungkin berada di sekitar, jadi lihatlah, tetapi matahari pada akhirnya akan berubah menjadi salah satu objek paling indah di luar angkasa – nebula planet. Namun, sebelum itu terjadi, katai kuning yang telah kita kenal dan andalkan akan tumbuh dan berkembang hingga radius luarnya mencapai di luar orbit Bumi. Matahari akan menelan bumi, yang akan lenyap, tetapi tidak ada tragedi yang terlibat. Itulah yang terjadi pada bintang seukuran matahari.

Tidak seperti bintang panas yang sangat besar, yang runtuh karena beratnya sendiri untuk menjadi supernova dan berkontraksi menjadi neutron bintang atau bahkan singularitas gravitasi yang dikenal sebagai lubang hitam, bintang seukuran matahari jauh lebih tua dgn tenang.

Ketika matahari kehabisan hidrogen untuk membakar intinya, ia akan mulai runtuh, tetapi semakin intensif gaya gravitasi akan memulai proses fusi helium, dan keruntuhan akan berubah menjadi periode baru ekspansi. Kulit terluar akan menggelembung hampir ke orbit Mars dan mendingin, dan matahari akan menjadi raksasa merah.

Ketika inti kehabisan bahan yang dapat melebur, ia akan runtuh lagi, tetapi kulit terluarnya akan terlalu jauh untuk ditarik dan akan hanyut begitu saja. Sementara itu, inti super panas akan mengirimkan sinar radiasi pengion, yang akan mengubah awan yang menyebar, yang sekarang menjadi nebula planet, menjadi pertunjukan warna yang riuh.

Gambar-gambar terkenal dari Nebula Helix, Nebula Cincin, dan keajaiban antarbintang lainnya memberikan gambaran tentang apa yang akan terjadi pada matahari dalam waktu sekitar 5 miliar tahun, memberi atau mengambil satu kalpa.