MATAHARI: ASAL, CIRI, STRUKTUR, KOMPOSISI, AKTIVITI - ARTE - 2025

The Sun adalah bintang yang membentuk pusat Sistem Suria dan yang paling dekat dengan Bumi, di mana ia menyediakan tenaga dalam bentuk cahaya dan haba, yang membawa kepada musim, iklim dan lautan arus planet ini. Ringkasnya, menawarkan syarat utama yang diperlukan untuk hidup.

Matahari adalah objek cakerawala yang paling penting bagi makhluk hidup. Dipercayai bahawa ia berasal dari kira-kira 5 miliar tahun yang lalu, dari awan yang sangat besar: gas dan debu. Bahan-bahan ini mula melekat berkat kekuatan graviti.

Matahari memberikan tenaga dan haba ke planet ini, sehingga kehidupan dapat berkembang di sana. Sumber: Pexels

Kemungkinan besar tinggalan beberapa supernova dihitung di sana, bintang-bintang yang dimusnahkan oleh bencana kolosal, yang menimbulkan struktur yang disebut bintang proto.

Kekuatan graviti menyebabkan semakin banyak bahan terkumpul, dan dengan itu suhu protostar juga meningkat ke titik kritikal, sekitar 1 juta darjah Celsius. Di sinilah reaktor nuklear yang menghasilkan bintang stabil baru dinyalakan: Matahari.

Secara umum, Matahari dapat dianggap sebagai bintang yang cukup tipikal, walaupun dengan jisim, jejari dan beberapa sifat lain di luar yang boleh dianggap sebagai "rata-rata" di antara bintang-bintang. Kemudian kita akan melihat dalam kategori mana Matahari adalah antara bintang yang kita tahu.

Kemanusiaan selalu terpesona oleh Matahari dan telah mencipta banyak cara untuk mempelajarinya. Pada dasarnya pemerhatian dilakukan melalui teleskop, yang berada di Bumi sejak sekian lama dan kini juga berada di satelit.

Sebilangan besar sifat Matahari diketahui melalui cahaya, misalnya spektroskopi membolehkan kita mengetahui komposisinya, berkat kenyataan bahawa setiap elemen meninggalkan jejak khas. Meteorit adalah sumber maklumat lain yang baik, kerana mereka mengekalkan komposisi asal awan protostellar.

Ciri umum

Berikut adalah beberapa ciri utama Matahari yang telah diperhatikan dari Bumi:

-Bentuknya praktis berbentuk sfera, ia hampir tidak rata sedikit di kutub kerana putarannya, dan dari Bumi ia dilihat sebagai cakera, oleh itu kadangkala disebut cakera solar.

-Elemen yang paling banyak terdapat pada hidrogen dan helium.

-Diukur dari Bumi, ukuran sudut Matahari kira-kira ½ darjah.

-Radius Matahari kira-kira 700,000 km dan dianggarkan dari ukuran sudut. Oleh itu, diameternya sekitar 1.400.000 km, kira-kira 109 kali dari Bumi.

-Jarak purata antara Matahari dan Bumi adalah Unit jarak Astronomi.

-Mengenai jisimnya, ia diperoleh dari pecutan yang diperoleh Bumi ketika bergerak mengelilingi Matahari dan radius suria: kira-kira 330,000 kali lebih besar dari Bumi atau sekitar 2 x 10 ³⁰ kg.

-Mengalami kitaran atau tempoh aktiviti yang hebat, berkaitan dengan daya tarikan solar. Kemudian, bintik matahari, suar atau suar dan letusan jisim koronal muncul.

-Ketumpatan Matahari jauh lebih rendah daripada Bumi, kerana ia adalah entiti gas.

-Dari segi kilauannya, yang ditakrifkan sebagai jumlah tenaga yang dipancarkan per unit masa -kekuatan-, ia bersamaan dengan 4 x 10 ³³ ergs / s atau lebih dari 10 ²³ kilowatt. Sebagai perbandingan, bola lampu pijar memancarkan kurang dari 0.1 kilowatt.

-Suhu efektif Matahari ialah 6000 ºC. Suhu rata-rata, kita akan melihat kemudian bahawa inti dan korona adalah kawasan yang jauh lebih panas daripada itu.

Klasifikasi Matahari

Matahari dianggap bintang kerdil kuning. Dalam kategori ini terdapat bintang yang mempunyai jisim antara 0,8-1,2 kali jisim Matahari.

Mengikut cahaya, jisim dan suhu mereka, bintang mempunyai ciri spektrum tertentu. Gambar rajah boleh dibuat dengan meletakkan bintang pada grafik suhu berbanding cahaya, yang dikenali sebagai rajah Hertzsprung-Russell.

Pengelasan bintang dalam rajah Hertzsprung-Russell. Matahari berada dalam urutan utama. Sumber: Wikimedia Commons.

Dalam rajah ini terdapat kawasan di mana kebanyakan bintang yang diketahui berada: urutan utama.

Di sana bintang-bintang menghabiskan hampir seluruh hidup mereka dan mengikut ciri-ciri yang disebutkan, mereka diberi jenis spektrum yang dilambangkan dengan huruf besar. Matahari kita berada dalam kategori jenis bintang G2.

Cara lain yang cukup umum untuk mengklasifikasikan bintang adalah kepada tiga kumpulan besar populasi bintang: I, II dan III, perbezaan yang dibuat mengikut jumlah unsur berat dalam komposisi mereka.

Sebagai contoh, bintang Populasi III adalah yang tertua, terbentuk pada awal Alam Semesta, tidak lama selepas Big Bang. Helium dan hidrogen mendominasi di dalamnya.

Sebaliknya, populasi I dan II lebih muda, dan mengandung unsur-unsur yang lebih berat, sehingga diyakini bahawa mereka telah terbentuk dengan bahan yang ditinggalkan oleh letupan supernova bintang-bintang lain.

Antaranya, Populasi II lebih tua dan terdiri daripada bintang yang lebih sejuk dan kurang bercahaya. Matahari kita telah diklasifikasikan dalam Populasi I, bintang yang agak muda.

Struktur

Struktur Matahari berlapis. Sumber: Wikimedia Commons.

Untuk memudahkan kajiannya, struktur Matahari terbahagi kepada 6 lapisan, diedarkan di kawasan yang dibezakan dengan baik, bermula dari dalam:

- Teras suria

-Zon sinaran

-Zon konvektif

-Fotosfera

-Kromosfera

Teras

Ukurannya kira-kira 1/5 radius suria. Di sinilah Matahari menghasilkan tenaga yang dipancarkannya, berkat suhu tinggi (15 juta darjah Celsius) dan tekanan yang berlaku, yang menjadikannya reaktor peleburan.

Daya graviti bertindak sebagai penstabil dalam reaktor ini, di mana tindak balas berlaku di mana pelbagai unsur kimia dihasilkan. Pada inti paling banyak, inti hidrogen (proton) menjadi inti helium (zarah alfa), yang stabil dalam keadaan yang berlaku di dalam nukleus.

Kemudian unsur-unsur yang lebih berat dihasilkan, seperti karbon dan oksigen. Semua reaksi ini membebaskan tenaga yang bergerak melalui bahagian dalam Matahari untuk menyebar ke seluruh Sistem Suria, termasuk Bumi. Dianggarkan bahawa setiap saat, Matahari mengubah 5 juta tan jisim menjadi tenaga murni.

Zon sinaran

Tenaga dari teras bergerak ke luar melalui mekanisme radiasi, sama seperti api di unggun api memanaskan sekelilingnya.

Di daerah ini, materi berada dalam keadaan plasma, pada suhu tidak setinggi inti, tetapi mencapai sekitar 5 juta kelvin. Tenaga dalam bentuk foton - paket atau "quanta" cahaya - dihantar dan diserap semula berkali-kali oleh zarah-zarah yang membentuk plasma.

Prosesnya lambat, walaupun rata-rata memerlukan sekitar satu bulan untuk foton dari nukleus sampai ke permukaan, kadang-kadang diperlukan hingga satu juta tahun untuk terus melakukan perjalanan ke kawasan luar sehingga kita dapat melihatnya dalam bentuk cahaya.

Zon perolakan

Oleh kerana kedatangan foton dari zon radiasi ditangguhkan, suhu di lapisan ini turun dengan cepat kepada 2 juta kelvin. Pengangkutan tenaga berlaku melalui perolakan, kerana perkara di sini tidak terionisasi.

Pengangkutan tenaga melalui perolakan dihasilkan oleh pergerakan gas yang meningkat pada suhu yang berbeza. Oleh itu, atom-atom yang dipanaskan naik ke arah lapisan terluar Matahari, membawa tenaga ini bersama mereka, tetapi dengan cara yang tidak homogen.

Fotosfera

"Sfera cahaya" ini adalah permukaan jelas bintang kita, yang kita lihat daripadanya (anda mesti selalu menggunakan penapis khas untuk melihat Matahari secara langsung). Ini jelas kerana Matahari tidak padat, tetapi terbuat dari plasma (gas yang sangat panas dan sangat terion), oleh itu ia tidak mempunyai permukaan yang nyata.

Fotosfera dapat dilihat melalui teleskop yang dilengkapi dengan penapis. Ia kelihatan seperti butiran berkilat pada latar belakang yang sedikit lebih gelap, dengan kecerahan yang sedikit berkurang ke tepi. Butiran disebabkan oleh arus perolakan yang kami sebutkan sebelumnya.

Fotosfera telus sampai tahap tertentu, tetapi kemudian bahan menjadi sangat padat sehingga tidak mungkin dapat dilihat.

Kromosfera

Ia adalah lapisan paling luar dari fotosfera, setara dengan atmosfera dan dengan kilauan kemerahan, dengan ketebalan yang berubah-ubah antara 8,000 dan 13,000 dan suhu antara 5,000 dan 15,000 ºC. Ia menjadi kelihatan semasa gerhana matahari dan menghasilkan ribut gas pijar raksasa yang tingginya mencapai ribuan kilometer.

Mahkota

Ini adalah lapisan berbentuk tidak teratur yang memanjang di beberapa radius matahari dan dapat dilihat dengan mata kasar. Ketumpatan lapisan ini lebih rendah daripada yang lain, tetapi dapat mencapai suhu hingga 2 juta kelvin.

Masih belum jelas mengapa suhu lapisan ini begitu tinggi, tetapi dalam beberapa hal ia berkaitan dengan medan magnet yang kuat yang dihasilkan oleh Matahari.

Di bahagian luar korona terdapat sejumlah besar debu yang tertumpu di bidang khatulistiwa matahari, yang menyebarkan cahaya dari fotosfera, menghasilkan cahaya yang disebut zodiak, sekumpulan cahaya samar yang dapat dilihat dengan mata kasar setelah matahari terbenam. matahari, berhampiran titik di kaki langit dari mana gerhana muncul.

Terdapat juga gelung yang bergerak dari fotosfera ke korona, terbentuk dari gas yang jauh lebih sejuk daripada yang lain: ia adalah cahaya matahari, yang dapat dilihat semasa gerhana.

Heliosfera

Lapisan tersebar yang melampaui Pluto, di mana angin suria dihasilkan dan medan magnet Matahari menjelma.

Komposisi

Hampir semua unsur yang kita ketahui dari Jadual Berkala terdapat di Matahari. Helium dan hidrogen adalah unsur yang paling banyak.

Dari analisis spektrum suria, diketahui bahawa kromosfer terdiri dari hidrogen, helium dan kalsium, sementara besi, nikel, kalsium dan argon telah ditemukan dalam keadaan terionisasi di korona.

Sudah tentu, Matahari telah mengubah komposisinya dari masa ke masa dan akan terus melakukannya kerana menghabiskan bekalan hidrogen dan helium.

Aktiviti solar

Dari sudut pandangan kita, Matahari kelihatan cukup tenang. Tetapi sebenarnya ia adalah tempat yang penuh dengan aktiviti, di mana fenomena berlaku pada skala yang tidak dapat dibayangkan. Semua gangguan yang berlaku secara berterusan di Matahari disebut aktiviti solar.

Magnetisme memainkan peranan yang sangat penting dalam aktiviti ini. Antara fenomena utama yang berlaku di Matahari adalah:

Keistimewaan solar

Keunggulan, benjolan, atau filamen terbentuk di mahkota dan terdiri dari struktur gas suhu tinggi, mencapai ketinggian yang tinggi.

Mereka dilihat di tepi cakera suria dalam bentuk struktur memanjang yang saling berkait, terus diubah oleh medan magnet Matahari.

Pelepasan jisim koronal

Seperti namanya, sebilangan besar jirim dikeluarkan pada kelajuan tinggi oleh Matahari, dengan kecepatan sekitar 1000 km / s. Ini kerana garis medan magnet saling berkaitan antara satu sama lain dan di sekitar cahaya matahari, menyebabkan bahan melarikan diri.

Mereka biasanya berlangsung berjam-jam, sehingga garis medan magnet terputus. Pelepasan jisim koronal menghasilkan aliran zarah besar yang sampai ke Bumi dalam beberapa hari.

Aliran zarah ini berinteraksi dengan medan magnet Bumi dan memanifestasikan dirinya, antara lain, sebagai lampu utara dan lampu selatan.

Titik cahaya matahari

Mereka adalah kawasan fotosfera di mana medan magnetnya sangat kuat. Mereka kelihatan seperti bintik gelap pada cakera solar dan berada pada suhu yang lebih rendah daripada yang lain. Mereka biasanya muncul dalam kumpulan yang sangat berubah-ubah, yang berkala 11 tahun: Solar Cycle yang terkenal.

Kumpulan bintik-bintik sangat dinamis, mengikuti pergerakan putaran Matahari, dengan tempat yang lebih besar yang menghadap ke depan dan satu lagi yang menutup kumpulan. Para saintis telah mencuba untuk meramalkan jumlah titik dalam setiap kitaran, dengan kejayaan relatif.

Api

Mereka berlaku ketika Matahari mengusir bahan dari kromosfer dan korona. Mereka dilihat sebagai kilatan cahaya yang membuat beberapa kawasan Matahari kelihatan lebih terang.

Kematian

Seperti bintang mana pun, Matahari akan hilang suatu hari nanti, tetapi tidak akan berada dalam waktu terdekat. Sumber: Pxhere.

Selagi bahan bakar nuklearnya bertahan, Matahari akan terus ada. Bintang kita hampir tidak memenuhi syarat untuk mati dalam malapetaka jenis supernova, kerana untuk itu bintang memerlukan jisim yang jauh lebih besar.

Jadi kemungkinannya ketika cadangan habis, Matahari akan membengkak dan berubah menjadi raksasa merah, menguap lautan Bumi.

Lapisan Matahari akan tersebar di sekitarnya, menyelimuti planet ini dan membentuk nebula yang terdiri dari gas yang sangat terang, pemandangan yang dapat dihargai oleh manusia, jika pada masa itu ia telah menetap di planet yang jauh.

Sisa Matahari kuno yang akan berada di dalam nebula akan menjadi kerdil putih yang sangat kecil, seukuran Bumi, tetapi lebih padat. Ia akan menyejuk dengan sangat perlahan, pada tahap ini mungkin menghabiskan sekitar 1 bilion tahun lagi, sehingga menjadi kerdil hitam.

Tetapi buat masa ini tidak ada alasan untuk risau. Dianggarkan bahawa Matahari pada waktu ini telah hidup kurang dari separuh hayatnya dan akan berada di antara 5000 hingga 7000 juta tahun sebelum panggung gergasi merah bermula.

Rujukan

1. Semua Mengenai Ruang. 2016. Alam Semesta. Bayangkan Penerbitan.
2. Bagaimana ia berfungsi. 2016. Buku Angkasa. Bayangkan Penerbitan.
3. Oster, L. 1984. Astronomi Moden. Reverté Pengarang.
4. Wikipedia. Gambar rajah Hertzsprung-Russell. Dipulihkan dari: es.wikipedia.org.
5. Wikipedia. Populasi bintang. Dipulihkan dari: es.wikipedia.org.