Matahari: karakteristik, struktur fisik, dan evolusi

HAI Matahari dan bintang terdekat dengan Bumi, berjarak sekitar 150 juta kilometer dari kita, dan bertanggung jawab untuk menjaga seluruh Tata Surya tetap berada di tempatnya interaksigravitasi: delapan planet dan benda langit lain yang menyusunnya, seperti planet katai, asteroid, dan komet.

Lihatjuga: Tata Surya - asal, planet, bintang, keingintahuan

Karakteristik Matahari

Komposisi Matahari terdiri dari 74% di hidrogen dan 24% di helium, dengan persentase sisanya dibentuk terutama oleh oksigen, karbon dan besi. Semua energidiproduksi oleh Matahari berasal dari proses Fusi nuklir karena suhu inti yang tinggi (sekitar 15 juta kelvin) dan tekanannya yang sangat besar.

Akibatnya, bintang kita mampu mengubah atom dari hidrogen dalam helium, dan jumlahnya luar biasa: setiap detik, Matahari menggabungkan sekitar 600 juta ton hidrogen menjadi helium, mengubah sebagian massa itu menjadi energi, dalam bentuk gelombang elektromagnetik, seperti gamma.

Secara keseluruhan, matahari menghabiskan sekitar 4 juta ton massanya per detik, tingkat yang lebih dari cukup untuk membuatnya tetap bersinar selama 6 atau 7 miliar tahun ke depan, karena

BagusSemacam spageti, yaitu sekitar 1.98.1031 kg, lebih dari 330.000 kali massa Bumi.

Jangan berhenti sekarang... Ada lagi setelah iklan ;)

Karena massanya yang sangat besar, gravitasi di permukaan Matahari mencapai 274 m/s², 27,4 kali lebih besar dari massa bumi. Hal ini membuat kecepatan gas buang di sana mencapai 617 km/s, lebih dari 2 juta kilometer per jam.

periode rotasi matahari di sekitar porosnya sendiri adalah 27hari untuk Anda Ekuador, yang mengubah 7189 km/jam, dan dari 35hari untuk Anda tiang. Perbedaan periode rotasi ini menghasilkan rotasi diferensial (disebut dinamo surya), yang bertanggung jawab atas besarnya aktivitas magnetik, karena semua materi yang ada di bintang terionisasi (dalam keadaan plasma), sehingga menimbulkan badaitenaga surya, letusankoroner dan nodatenaga surya.

Pada gambar, kita memiliki konsep artistik skala penuh yang membandingkan ukuran Matahari dengan planet lain di Tata Surya.
Pada gambar, kita memiliki konsep artistik skala penuh yang membandingkan ukuran Matahari dengan planet lain di Tata Surya.

Bacajuga: Apa itu fisi nuklir?

struktur fisik matahari

Matahari dapat dibagi menjadi beberapa bagian dengan sifat fisik yang berbeda, lihat di antaranya:

  • Inti: di mana fusi nuklir terjadi, dan proses nukleosintesis mewakili sekitar 25% massa Matahari.
  • Zona radiasi: di mana radiasi elektromagnetik yang dihasilkan oleh nukleus dipantulkan berkali-kali, dan dibutuhkan ribuan tahun untuk lepas dari bagian dalamnya.
  • Zona konvektif: lapisan tidak stabil yang mentransmisikan panas melalui konveksi, letusan matahari terjadi di wilayah ini.
  • Fotosfer: lapisan terluar Matahari, atas dasar inilah semua sinar matahari dipancarkan. Ketebalan fotosfer adalah sekitar 100 km.
  • Kromosfer: lapisan kepadatan rendah yang menandai transisi antara atmosfer matahari dan korona matahari.
  • Mahkota: sebuah aura plasma yang menembus jutaan kilometer mengelilingi Matahari, suhunya bisa mencapai 1.000.000 C. Suhu ini diyakini muncul karena kuatnya medan magnet Matahari.

usia matahari

Diperkirakan umur Matahari adalah 4,6 miliar tahun dan itu, di sekitar 7 miliar tahun, dia akan menjadi raksasa merah, dengan radius khatulistiwa 200 kali lebih besar dari yang sekarang (dari 6.963,108 m, hampir 109 kali radius Bumi) dan hingga 5000 kali lebih terang, "menelan" orbit planet kita.

Setelah mencapai tanda ini, Matahari akan dapat menggabungkan atom-atom dari karbon karena suhu tinggi. Tahap akhir dari evolusi bintang Matahari menunjukkan bahwa bintang ini akan menjadi a-N-APutih - kelas bintang sangatpadat — menyajikan kurang dari setengah dari massa saat ini karena proses fusi nuklir dan emisi angin matahari, dikompresi ke dalam radius sampai 17 kali lebih kecil, meninggalkan awan debu bintang yang besar di sekitarnya.

warna matahari

Matahari dianggap sebagai bintang dari urutan utama (yang menghasilkan energinya melalui fusi hidrogen), dari kategori a-N-AKuning. Terlepas dari namanya, itu bukan bintang kecil atau kekuningan, itu sebenarnya lebih besar dan lebih terang dari yang baik. bagian dari bintang yang terlihat dengan mata telanjang, meskipun sangat jauh dari salah satu yang terbesar, atau lebih bercahaya.

kata sifat Kuning, pada gilirannya, ini terkait dengan suhu permukaan (sekitar 6000 C) dan kilau: ini adalah bintang yang sangat lebihdingin dan kurangbercahaya panggilan putih dan biru itu.

Selanjutnya, matahari mampu menghasilkan semuakamupanjangdigelombang cahaya tampak, sehingga jika dilihat dari luar bumi, warnanya adalah putih. Nada kuning yang kita amati saat melihat bintang ini muncul karena hamburan sinar matahari saat memasuki as suasana, lihat foto di bawah, diambil pada ketinggian 22 km.

Suhu matahari

Suhu Matahari cukup bervariasi dan bisa sangat rumit untuk dipahami, karena banyaknya konsep yang terlibat dalam menjelaskannya. HAI intitenaga surya dapat meraih 15 juta kelvin, di wilayah inilah atom helium terbentuk melalui Fusinuklir. Daerah yang terletak di dekat nukleus, dikenal sebagai daerahradioaktif, mungkin memiliki suhu berkisar antara 2 dan 7 juta kelvin.

Di tepi zona radioaktif, adalah daerahkonvektif, dimana arus besar plasma yang mampu mentransmisikan energi ke luar Matahari melalui konveksi. Zona konvektif memiliki suhu rata-rata 2 juta kelvin. Permukaan Matahari, pada gilirannya, disebut fotosfer, memiliki suhu rata-rata 5778 oleh kelvin.

Lihat juga: Lima fakta menarik tentang Tata Surya

Radiasi sinar matahari

Energi yang dihasilkan Matahari sebagian mencapai Bumi dalam bentuk ombakelektromagnetik. Di permukaan bumi, intensitas radiasi matahari tiba di 1366 kW/m² (kilowatt per meter persegi), dan nilai ini bervariasi kurang dari 0,1 persen selama seluruh periode orbit. Semua energi ini berasal dari fusi nuklir yang terjadi di inti Matahari dan mampu mengubah atom hidrogen menjadi atom helium.

Meskipun diwakili dalam warna kemerahan, Matahari, jika dilihat dari luar Bumi, berwarna putih.
Meskipun diwakili dalam warna kemerahan, Matahari, jika dilihat dari luar Bumi, berwarna putih.

Selama proses fusi, sekitar 0,7% massa atom hidrogen diubah menjadi energi, menurut persamaan fisikawan terkenal itu. Albert Einstein: E = mc². Dengan menggunakan rumus ini, kita dapat memperkirakan bahwa setiap fusi nuklir mampu melepaskan hingga 6,8 megaelektron volt (MeV).

Sekitar 1,3% dari semua energi yang dihasilkan oleh Matahari dalam bentuk partikel kecil yang disebut neutrino. Kamu neutrino mereka sangat kecil sehingga mereka mampu melintasi bagian dalam planet kita tanpa menyentuh satu atom pun. Matahari memancarkan sejumlah besar partikel-partikel ini, untuk memberi Anda gambaran, di sini di Bumi kita terpapar a aliran 8.1010 neutrino per sentimeter persegi, setiap detik.

Seperti yang telah kita ketahui, sebagian besar sisa energi yang dihasilkan oleh Matahari dipancarkan dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Kamu fotondicahaya yang tercipta di inti matahari hanya dapat mencapai permukaannya setelah jangka waktu kurang lebih 170.000 tahun. Hal ini terjadi karena kepadatan tinggi di dalam Matahari, oleh karena itu, ketika kita melihat bintang, cahaya yang mencapai mata kita dihasilkan setidaknya 170 ribu tahun yang lalu. Setelah meninggalkan Matahari, cahaya membutuhkan waktu lebih dari delapan menit untuk mencapai Bumi.

Baca lebih banyak: Sejarah astronomi - evolusi ilmu ini

angin matahari

sebagai tambahannya gelombang elektromagnetik dan dari neutrino, Matahari mengeluarkan sejumlah besar ion hidrogen dan helium, menimbulkan apa yang kita sebut angintenaga surya. angin matahari adalah plasmadipanaskan yang dapat melakukan perjalanan dengan kecepatan hingga 900 km/dtk. Suhu angin matahari bisa mencapai 1 juta derajat Celcius. Di dekat Bumi, suhunya sekitar 200.000 K.

Angin matahari merambat melalui media antarplanet, sepanjang kompleks a lintasanspiral, dipandu oleh medan magnet yang kuat yang dihasilkan oleh Matahari. Kecepatan tinggi mereka berarti bahwa partikel-partikel ini mencapai Jupiter dalam waktu sekitar 27 hari, periode yang sama yang dibutuhkan Matahari untuk menyelesaikan revolusi di sekitar porosnya sendiri.

Korona matahari terlihat selama gerhana.
Korona matahari terlihat selama gerhana.

Ketika partikel angin matahari bertemu bidangmagnetisterestrial, mereka dipercepat dan spiral menuju kutub magnet bumi. Eksitasi yang disebabkan oleh gesekan antara partikel angin matahari dan atmosfer menghasilkan emisi cahaya tampak, yang dikenal sebagai aurorakutub.

Diperkirakan pengaruh magnet Matahari meluas antara 84 dan 94 satuan astronomi, pada jarak tersebut, masih memungkinkan untuk mendeteksi keberadaan angin matahari dan pengaruh medan magnet matahari. Satuan astronomi, pada gilirannya, setara dengan jarak antara Bumi dan Matahari, yaitu sekitar 150 juta kilometer. Untuk tujuan perbandingan, planet Neptunus terletak 30 unit astronomi dari Matahari.

evolusi matahari

Matahari "membakar" hidrogen setidaknya 4,6 miliar tahun. Beberapa model fisik menunjukkan bahwa bintang itu sampai 10% lebih terang setiap miliar tahun, jadi matahari hari ini sekitar 40% lebih terang daripada saat penciptaannya.

HAI masa depandariMatahari akan ditandai dengan saat ketika semua hidrogennya diubah menjadi helium. Ketika ini terjadi, ukurannya akan meningkat hingga 200 kali lipat, mencapai orbit Venus.

Pada Terakhir dalam hidupmu, matahari akan sangat menderita jatuhgravitasi, ukurannya akan dikurangi sampai berubah menjadi bintang katai putih. Para astronom memperkirakan bahwa, pada tahap ini, Matahari akan memiliki sekitar 50% dari massa Anda saat ini dan ukurannya sebanding dengan Bumi.

Oleh Saya. Rafael Helerbrock

Grafik MUV: jenis, cara menafsirkan, latihan

Grafik MUV: jenis, cara menafsirkan, latihan

Anda grafis MUV adalah sumber daya yang digunakan untuk mempelajari posisi, kecepatan, atau perce...

read more
Medan magnet seragam: apa itu, latihan, dan lainnya

Medan magnet seragam: apa itu, latihan, dan lainnya

medan magnet seragam adalah salah satu di mana medan magnet adalah sama di semua titik dalam ruan...

read more

Laser. Laser: Aplikasi dan fungsi.

NS kata laser berasal dari bahasa Inggris dan merupakan singkatan dari Light Amplifikasi oleh Mer...

read more