Minggu, 03 Juni 2018

Atmosfer Matahari: Fotosfer, Kromosfer dan Korona

Ketika Matahari diamati (sangat berhati-hati untuk menggunakan filter yang sesuai) tampaknya memiliki ujung yang tajam tetapi tentu saja tidak ada 'permukaan' yang sebenarnya. Kami, pada kenyataannya, hanya melihat ke bawah melalui atmosfer matahari ke kedalaman di mana gas menjadi apa yang disebut 'optikal tebal'. Lapisan yang terlihat paling dalam dari atmosfer ini disebut fotosfer (karena ini adalah tempat foton yang kita lihat berasal) dan memiliki tebal sekitar 500 km. Suhu turun dari ∼6500 K di basisnya menjadi ∼4400 K di wilayah atasnya. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, suhu efektif dari fotosfer adalah ∼5800 K. Transportasi energi konvektif dari bawah menimbulkan bintik-bintik permukaan - granulasi matahari yang berjarak sekitar 1000 km. Setiap sel granulasi berlangsung sekitar 5–10 menit sebagai gas panas, setelah naik dari bawah permukaan memancarkan energi, mendingin, dan tenggelam kembali.
Fotosfer Matahari menunjukkan granulasi dan kelompok sunspot. Gambar: Ruang SOHO observatorium, NASA, ESA.

Wilayah dengan tebal sekitar 2000 km, di atas fotosfer, disebut kromosfer. Kepadatan gas di wilayah ini turun dengan faktor sekitar 10 000 dan suhu meningkat dari ∼4400 K di atas fotosfer menjadi sekitar 25 000 K. Di atas ini adalah wilayah transisi, di mana suhu naik sangat cepat selama jarak beberapa ratus kilometer ke suhu ∼ 1 juta K. Wilayah transisi mengarah ke wilayah luar Matahari yang disebut Korona Matahari di mana suhu mencapai lebih dari 2 juta K. 
Bentuk dan luasannya sangat bergantung pada aktivitas matahari yang bervariasi apa yang disebut Sun Spot Cycle tetapi, biasanya, meluas untuk beberapa jari-jari matahari ke dalam apa yang disebut heliosphere. Pada saat solar minima ketika aktivitas rendah biasanya meluas lebih jauh dari Matahari di khatulistiwa dan pola medan magnet Matahari sering digambarkan dengan baik di dekat kutubnya. Pada maxima surya, bentuk keseluruhan lebih seragam dan memiliki struktur yang kompleks.
Korona Matahari pada waktu dekat dengan minimum solar. Gambar: Fred Espernak.

Kepadatannya sangat rendah, ∼10 kali lebih sedikit daripada yang ada di permukaan Bumi, dan kecerahannya pada panjang gelombang yang terlihat sekitar satu juta kali lebih sedikit daripada fotosfer. Dengan demikian hanya dapat diamati selama gerhana matahari total, atau dengan menggunakan teleskop jenis khusus, yang disebut koronagraf, yang dapat menghalangi cahaya dari cakram matahari. Bagaimana Corona dapat mencapai suhu tinggi seperti itu masih merupakan misteri, tetapi diperkirakan bahwa energi dapat diangkut ke dalamnya oleh medan magnet. Suhu satu juta derajat menimbulkan emisi sinar-X yang dapat diamati dari luar angkasa.

Referensi: 
Morison Ian, 2008. Introduction to Astronomy and Cosmology.  John Wiley &Sons. University of Manchester, UK.
 

Tidak ada komentar:

Posting Komentar