Karakteristik Matahari dan Bagian-Bagiannya

Haaii,,selamat datang di Blog Geograpik!

Hari ini saya akan berbagi cerita tentang pengalaman mengikuti Mata Kuliah Kosmografi, khususnya pada pokok bahasan "Matahari".

Tadi siang ada jadwal Matakuliah Kosmografi. Mata kuliah ini diampu oleh Drs. Sriyono yang super keren. Selama dua jam penuh saya sangat antusias mendengarkan penjelasan beliau tentang seluk beluk Matahari.

Awalnya saya tidak begitu tertarik dan peduli dengan Matahari. Tetapi setelah tahu beberapa hal tentangnya, saya baru sadar bahwa ternyata Allah menciptakan benda ini dengan sangat luar biasa hebatnya. Sungguh sangat menakjubkan gan!

Kata beliau,

Galaksi kita, yaitu galaksi Bima Sakti ternyata memiliki sekitar 200 milyar bintang!! Bisa kamu bayangkan betapa banyaknya??

Masing-masing bintang dalam Galaksi Bima Sakti memiliki ukuran yang beragam. Untuk bintang yang berukuran besar dinamakan Giant, bintang yang berukuran sedang dinamakan Medium, sedangkan yang kecil dinamakan Dwarf.

Aku     : "Lah pak, itu gede kecilnya seberapa?"
Dosen  : "Dengarkan dulu penjelasan saya. Jangat dipotong."
Aku     : "Maaf Pak, hehehe..."

Lanjut,
Letak matahari didalam Galaksi Bima Sakti berada pada sayap dengan jarak dari pusat galaksi sekitar 30.000 tahun cahaya.

Bintang-bintang itu letaknya sangat jauh, dan yang dianggap paling dekat saja namanya Alfa Centauri jaraknya 4,5 tahun cahaya.

"Lah Pak, tahun cahaya maksudnya apaan?"

Jadi, 1 tahun cahaya adalah jarak yang ditempuh oleh cahaya dalam waktu satu tahun ketika melewati ruang hampa udara atau setara dengan 9.467.280.000.000 km = (9,46 x 1012 ) km

Ahhh... sudahlah, pokoknya jauuuhh.

"Oke pak, lanjut."

Bintang yang paling jauh dari matahari belum diketahui karena mungkin cahayanya belum sampai ke bumi.

Matahari kita yang merupakan bintang berukuran sedang, memiliki garis tengah sekitar 1,4 juta km atau 109 x garis tengah bumi.

"What?? Seratus kali Bumi?"

Kok gedhe banget yah pak.

Bintang besar yang terkenal antara lain Beteljusa (190 x matahari) dan bintang Antares (480 x matahari).

Seperti yang telah dulu Bapak jelaskan, bahwa setelah dentuman dahsyat terjadi (Teori Big Bang) yang menandai awal terbentuknya alam semesta, debu dan awan hidrogen hasil ledakan selanjutnya membentuk bintang-bintang dalam ukuran yang berbeda-beda.

Matahari juga berasal dari kabut purba di ruang angkasa.

Gaya gravitasi antar molekul menyebabkan adanya gerakan dan pusaran-pusaran. Pemampatan pada tempat-tempat tertentu sementara proses pemipihan terus berlangsung.

Gumpalan kabut yang berada di tengah pusaran menjadi matahari, sedangkan gumpalan-gumpalan lainnya menjadi planet-planet.

Matahari mulai menyala dengan tenaga nuklirnya, tenaga itu mendorong selubung gas yang masih menyelimuti bakal planet.

Ketika daya pancar matahari membesar, selubung gas pada planet yang dekat tersapu bersih dan tinggallah planet telanjang yang ukurannya menjadi kecil dan padat.

Tetapi planet-planet raksasa yang berada jauh dari matahari tidak begitu banyak terpengaruh.

Radiasi matahari tidak dapat mengusir sisa gas pada selubung planet jauh sehingga sampai sekarang ukurannya besar-besar akibat tidak terjadi pemadatan.

Kalian ingat? Tidak Pak! (dengan bangga dan serentak menjawab)

"Weleh...mahasiswa apaan kalian ini?"

Coba, perhatikan gambar ini lagi biar kalian ingat.
"Owh, iya pak saya baru ingat. Itu adalah gambar pembentukan matahari yang berasal dari kumpulan debu, terus muter-muter, lama kelamaan memadat paga bagian tengahnya lalu membentuk matahari."

Nah, penjelasan tadi adalah teori yang dikemukakan GP Kuiper (Juni 1950) dan merupakan teori yang paling memenuhi syarat dalam menjelaskan pembentukan tata surya kita maupun tata surya lain yang terdapat di bintang-bintang.

Matahari 28 kali gravitasi bumi. Jarak matahari ke bumi sekitar 150 juta km sehingga merupakan jarak bintang terdekat.

Matahari bagaikan dapur api raksasa, suhu dipermukaannya 5700 Kelvin.

Sumber apinya dari reaksi nuklir di bagian inti yang bersuhu 15 juta Kelvin. Lapisan matahari terdiri atas lapisan inti, lapisan radiasi, dan lapisan konveksi. Di bagian luarnya terdapat lapisan fotosfer dan atmosfer.

Cahaya matahari tampak berwarna putih. Jika cahaya matahari dilewatkan pada prisma kaca, akan terurai menjadi warna pelangi. Uraian warna-warna itu disebut spektrum.

Dari pengamatan garis-garis serapan pada spektrum matahari didapatkan unsur kimia penyusun matahari yaitu Hidrogen (76,4%), Helium (21,8%), dan sisanya (2%) adalah unsur lain.

Hidrogen adalah bahan bakar utama matahari. Di pusat matahari berlangsung penggabungan inti-inti atom hidrogen yang kemudian membentuk inti atom helium sambil melepas energi. Sekitar 0,7% dari masa inti hidrogen yang mengalami reaksi itu berubah menjadi energi.

Setiap detik matahari kehilangan 4 milyar kg massa yang berubah menjadi sinar gamma. Dari sinar gamma sebagian berubah menjadi sinar tampak pada waktu meninggalkan matahari. Matahari telah bersinar 5000 juta tahun yang lalu dan memiliki persediaan hidrogen untuk tetap bercahaya sampai 5 milyar tahun mendatang.

Perkiraan sisa usia matahari adalah sebagai berikut. Dalam satu detik matahari menghabiskan 4.240.000 ton gas hidrogen diubah menjadi energi.

Dibandingkan dengan massa keseluruhannya, massa yang dipakai itu belum begitu banyak karena massa total matahari diperkirakan 1,98 x 1030 kg. Diperkirakan hanya 1/15 bagian saja dari matahari yang terpakai untuk mendapatkan energi dan hanya 1/200 dari hidrogen yang akan diubah menjadi energi.

Berdasarkan perkiraan itu dapat diramalkan, matahari masih bisa bercahaya seperti sekarang ini selama 1,6 x 1017 detik lagi.

Dengan membaginya dengan 3,6 x 107 detik (1 tahun) maka didapat angka 5,1 x 109 tahun atau sama dengan 5.100.000.000 tahun (5,1 milyar tahun) matahari akan tetap bersinar.

Suatu perkiraan yang penuh harapan karena semua nasib alam ini kembali pula Allah SWT. Dia-lah yang kuasa di alam jagat raya ini.

Atmosfer matahari terdiri atas dua lapisan; lapisan luar disebut korona dan lapisan dalam disebut kromosfer. Di bawah atmosfer matahari terdapat fotosfer dan di

bawah fotosfer terdapat bintik-bintik matahari (sunspots). Pada permukaan fotosfer ada kalanya terjadi semburan material matahari ke arah luar yang kemudian jatuh kembali ke permukaan matahari yang dinamakan prominences.

Di antara dua bintik hitam matahari terdapat bagian yang bercahaya terang yang disebut flare. Matahari yang terlihat diam sebenarnya berputar pada porosnya yang disebut gerakan rotasi. Arah rotasi matahari berputar negatif dengan periode di bagian tengah (ekuator) 34 hari satu kali putaran.

Banyaknya bintang bagi para ahli bukan halangan untuk mencoba mengelompokkan berdasarkan tingkat panasnya.

Sistem pengelompokkan bintang yang dianggap baik disusun oleh Ejner Hertzsprung (Denmark) dan Henry Morris Russel (Amerika Serikat) pada tahun 1911.

Mereka mengelompokkan jenis bintang paling panas pada kelompok O sedangkan yang paling dingin adalah kelompok R, N, dan S. Ditambah dengan jenis W oleh Wolf-Rayet yang ternyata lebih panas dan letaknya sangat jauh.

Lengkapnya, kelompok bintang-bintang itu terbagi dalam 10 jenis yaitu W, O, B, A, F, G, K, M, R, N, dan S. Setiap jenis masih dibagi dalam kelas-kelas yang berbeda. Sebagai contoh jenis bintang O0, O1, O2, O3, O4, O5, O6, O7, O8, O9, O10, B0, B1, B2, ….. dan seterusnya. Berikut penjelasan tentang kelompok bintang tersebut (Effendie, 1994).

Kelompok W Latar belakang pelanginya lebih banyak diselingi garis-garis terang
daripada garis-garis gelap.

Garis-garis itu berkaitan terutama dengan helium, karbon, nitrogen dan oksigen. Suhu permukaannya sangat tinggi yaitu sekitar 80.000 oC. Semua jenis bintang ini cahayanya sangat terang dan berjarak sangat jauh.

Kelompok O Pada spektrumnya memperlihatkan garis-garis gelap dan terang. Suhu permukaanya sekitar 35.000 oC. Bintang-bintang yang termasuk jenis ini antara lain Zeta Orionis (O9) dan Gamma Velorum
(O7) yang merupakan bintang-bintang yang terang.
Kelompok B Mulai dari bintang putih kebiruan (Bo) hingga putih (B9) suhu permukaanya antara 25.000 oC sampai dengan 12.000 oC. Dari bintang-bintang ini tidak ada garis pemancaran, melainkan garis-
garis penyerapan hidrogen dan (terutama) helium melimpah ruah. Contohnya Epsilon Orionis (Bo) dan Rigel (B8).
Kelompok A Umumnya merupakan bintang  jenis  Sirius, karena   Sirius  (A1)
termasuk bintang jenis ini. Suhu permukaanya dari 10.000 oC hingga
8.000 oC. Bintang jenis A warnanya putih dan spektrumnya dikuasai oleh garis-garis yang berkaitan dengan hidrogen seperti Vega (Ao) dan Altair (A7).
Kelompok F Warnanya kekuningan dengan suhu permukaan antara 7.000 oC hingga 6.000 oC. Pada jenis ini hidrogen tidak menonjol, melainkan dikuasai kalsium. Contoh jenis F adalah Frocyon (F5) dan Polaris
(F8).
Kelompok G Adalah bintang-bintang kuning seperti Matahari (G2). Garis-garis hidrogennya terus menerus melemah, yang banyak dan menonjol adalah metal. Pada jenis ini kita menemukan raksasa dan cebol, dan sinarnya terang. Contohnya Capella (Raksasa G8) dan Matahari (Cebpl G2). Suhu permukaanya antara 5.500 oC hingga 4.200 oC bagi
raksasa dan 6.000 oC hingga 5.000 oC untuk cebol.
Kelompok K Adalah bintang-bintang jingga yang dikenal juga dengan jenis Arcturus karena bintang Arcturus termasuk jenis ini. Pada jenis ini yang menonjol adalah kalsium dengan suhu permukaan antara 4.000
oC hingga 3000 oC bagi raksasa dan 5000 oC hingga 4000 oC bagi


cebol. Jenis K termasuk bintang yang paling banyak, contohnya
Arcturus (K2), Pollux (Ko) dan Aldebaran (K5).
Kelompok M Warnanya jingga-merah dengan suhu permukaan sekitar 3000 oC bagi raksasa dan 3200 oC bagi cebol. Spektrumnya sangat rumit, banyak ban-ban yang bersangkutan dengan molekul. Contohnya Antares (Raksasa M1), Betelgeux (Raksasa M2), Proxima Centauri
(Cebol M5). Cahaya bintang kelam M ada yang berubah-ubah.
Kelompok R, N,dan S Adalah bintang-bintang merah dan berjarak jauh, sehingga tampak merah. Yang termerah dari semuanya adalah bintang-bintang karbon
jenis N.

Sebaran kelompok bintang tersebut digambarkan dalam Diagram H-R yang menunjukkan tingkat terang, warna dan suhu permukaanya. Matahari sebagai bintang dengan tingkat terang 1, dan dua garis terputus-putus dari pojok kiri atas sampai dengan pojok kanan bawah disebut Sabuk Rangkaian Utama.