Bintang adalah benda langit yang dapat menghasilkan cahaya dan panas sendiri akibat dari tingginya suhu. Matahari adalah salah satu jenis bintang dan terdapat di dalam tata surya kita. Diperkirakan dalam satu galaksi terdapat milyaran bintang. Diameter matahari kira2 1.400.000 km, sehingga luas permukaannya memenuhi persamaan luas permukaan bola yaitu sebesar 4πR2 = 4π x (700.000)2 km2. Suhu dipermukaan bola matahari kira2 6.000 oC. dan suhu titik tengahnya kira2 20.000.000 oC, maka materi2 dalam matahari tidak mungking berbentuk padat, cair atau gas biasa. Materi2 dalam matahari haruslah berbentuk gas pijar, yang disebutPlasma. Dengan demikian wujud zat dibagi menjadi empat : padat, cair, gas, dan plasma. Matahari juga berotasi selama 25 hari. Jarak antara matahari dan bumi, yaitu kira2 150 juta kilometer ditetapkan oleh para ilmuwan sebagai satu satuan astronomi dengan demikian berlaku :
1 satuan astronomi (SA) = 150.000.000 km
|
Bila kita bandingkan ukuran matahari, bumi dan bulan demikian juga jarak yang satu terhadap lainnya akan diperoleh :
Diameter bumi 12.800 km
Diameter bulan 0,272 x diameter bumi
Diameter matahari 109 x diameter bumi
Jarak bumi – bulan 30 x diameter bumi
Jarak bumi – matahari 11.700 x diameter bumi
Ada milyaran bintang yang terdapat dalam jagad raya. Matahari kita adalah bintang yang sedang saja besarnya. Masih banyak bintang lain yang lebih besar, lebih panas dan lebih cerah dari matahari. Sebagai contoh bintang yang paling cerah adalah Sirius. Bintang kedua yang terdekat dari bumi adalah Proxima Centauri.
Tabel 1.2
Karakteristik dari beberapa bintang
| NAMA BINTANG | DIAMETER (MIL) | TEMPERATUR PERMUKAAN (oC) | DENSITAS (gr/cc) |
| Antares Beta Centauri Matahari Eridiani B | 480.000.000 10.000.000 865.400 16.000 | 3.200 25.000 6.000 9.500 | 0,000.000.3 0,02 1,42 64.000 |
| Unsur | % Massa |
| Hydrogen (H) Helium (He) Oksigen (O2) Karbon (C) Neon (Ne) Ferrum (Fe) Nitrogen (N) Silicon (Si) Magnesium (Mg) Sulfur (S) Nikel (Ni) | 76,4 21,8 0,8 0,4 0,2 0,1 0,1 0,08 0,07 0,05 0,01 |
Warna matahari berkaitandengan suhu matahari. Pada pagi/sore hari warna matahari kemerahan karena suhu belum tinggi. Pada siang hari warnanya putih kekuningan. Bahkan kebiruan karena suhunya tinggi. Warna yang dipancarkan oleh suatu bintang bergantung dari suhu bintang tersebut. Ada yang berwarna merah, kuning atau biru. Bintang yang berwarna merah suhunya relatif lebih rendah dari bintang yang berwarna biru. Hal ini dapat kita buktikan pada saat kita membakar sebatang besi, pada saat mulai berpijar besi tersebut berwarna merah, kemudian bila dipanaskan terus besi itu akan memancarkan cahaya warna biru, ini menunjukkan suhunya sudah makin tinggi.
Dari pembicaraan mengenai matahari diungkapkan bahwa gelombang elektromagnetik yang dipancarkan sebagai cahaya polikromatik dapat diuraikan kedalam warna2. Uraian cahaya inilah yang disebut spektrum. Dengan hukumKirchhoff untuk spektrum kontinu (malar), emisi dan absorpsi, maka dasar spektroskopi (ilmu penelaahan spectrum cahaya) dibentuk.
Bila spektrum berbagai bintang diamati, terlihat pola garis spektrumnya berbeda-beda. Astronom mengelompokkan spectrum bintang berdasarkan kemiripan susunan garis spektrumnya. Klasifikasi spectrum bintang dalam astronomi modern dinyatakan dengan simbol2 kelas spectrum O, B, A, F, G, K, dan M. Awalnya perbedaan pola spectrum bintang diduga karena perbedaan komposisi kimiawi bintang, tetapi ternyata teori struktur dan angkasa bintang modern menunjukkan bahwa penyebab utamanya adalah perbedaan suhu bintang. Unsur dasar yang paling dominan dalam tubuh bintang adalah hydrogen, diikuti oleh helium dan dengan fraksi kecil sekali unsur2 atom berat.
Tabel 1.3 Klasifikasi Spektrum Bintang
| Kelas Spektrum | Suhu | Warna | Contoh Bintang |
| O B A F G K M | > 25.000 K 11.000 – 25.000 K 7.500 – 11.000 K 6.000 – 7.500 K 5.000 – 6.000 K 3.500 – 5.000 K < 3.500 K | Biru Biru Biru Biru keputih-putihan Putih kekuning-kuningan Jingga kemerah-merahan merah | - Beta Centauri Sirius Conopis Alpha Centuri Arcturus Antares |
Catatan : matahari termasuk ke dalam golongan G dan berwarna kuning
Energi matahari dibentuk dalam inti matahari berdasarkan fusi nuklir dari dua inti hydrogen menjadi satu inti helium menghasilkan energy yang sangat besar. Dalam fusi nuklir massa dua inti hydrogen lebih besar dari satu inti helium. Massa yang hilang (∆m) berubah menjadi energy (E) sesuai dengan persamaan Elbert Einstein
E = ∆mc2
|
Dengan c = cepat rambat cahaya dalam vakum (300.000.000 m/s); ∆m = massa yang hilang (kg); dan E = energi yang dihasilkan (joule).
catatan : setiap detik dalam inti matahari, 630 juta ton inti hydrogen diubah menjadi 625,4 juta ton inti helium.
Matahari disusun oleh empat lapisan, secara berurutan dari pusat matahari adalah :
- Inti (suhu 15 Juta Kelvin)
- Fotosfer (5700 K)
- Kromosfer (10.000 K)
- Korona (2 Juta K)
Pembentukan energy melalui fusi nuklir terjadi dalam inti matahari. Dalam zona radiasi (dari inti sampai ke dekat fotosfer), energy merambat secara radiasi. Dalam zona konveksi (dari dekat fotosfer ke fotosfer) energi merambat secara konveksi. Lapisan matahari yang kita lihat berupa piringan emas yang terang adalah fotosfer. Kromosfer dan korona adalah atmosfer matahari. Keduanya hanya dapat dilihat dengan mata telanjang ketika terjadi gerhana matahari total. Kromosfer berbentuk seperti cincin kecil dengan nyala merah kuat yang melingkar di sebelah luar fotosfer. Korona berbentuk seperti mahkota.
Fotosfer yang berarti bola cahaya merupakan bagian angkasa tepat di bawah kromosfer dan diatas zona konveksi. Pada fotosfer dapat diamati antara lain :
- Granulasi : bulir2 dengan diameter 700-1000 km. bagian antar granulasi yang relatif gelap memiliki temperature 200-300 K lebih rendah dari pusat granulasi yang terang. Sama halnya dengan buih2 yang muncul kepermukaan air yang sedang mendidih. Granulasi merupakan bukti hantaran energi dari dalam matahari yang berlangsung secara konveksi.
- Plages : bagian terang pada piringan matahari jika diamati pada daerah pangjang gelombang merah.
- Filament : bagian gelap pada piringan matahari jika diamati pada daerah panjang gelombang merah.
- Prominensa : filament yang Nampak di tepi proyeksi piringan matahari ke bidang langit. Diartikan sebagai lontaran membubung keluar dari permukaan matahari dan hanya dapat tampak dari bumi jika terjadi di tepi piringan matahari.
- Bintik matahari : bintik2 yang relatif gelap dibanding dengan rata2 terang fotosfer. Temperatur pada bintik matahari kira2 2000 K lebih rendah dari fotosfer. Kala hidup bintik matahari ini dapat mencapai beberapa bulan. Jumlah bintik matahari bervariasi dengan siklus 11,2 tahun (solar cycle) dan diketahui berkaitan erat dengan tingkat aktivitas matahari. Babcock (1960) memberikan gagasan bahwa terpuntirnya medan magnet matahari akibat rotasi diferensial fotosfer melambatkan gerak ion dan electron. Akibat dari perlambatan tersebut, energi kinetik berkurang dan menyebabkan turunnya temperature pada bintik.
- Flare : letupan besar yang mendadak terjadi di sekitar daerah bintik matahari. Kala ledakannya berkisar antara 20 menit hingga 3 jam. Letup an ini melontarkan sejumlah besar materi dan energi dari permukaan matahari.
Daerah dingin di atas fotosfer adalah kromosfer (bola warna). Kromosfer hanya dapat dilihat saat gerhana matahari atau dengan penapis yang hanya melewatkan cahaya merah. Bentuk permukaan kromosfer memiliki pola berduri. Duri2 panjang itu disebut spikula. Spikula sendiri berbentuk silinder dengan diameter 700 km dan tinggi hingga 7000 km. kala hidupnya berkisar hingga 15 menit.
Bagian terluar dari angkasa matahari disebut korona (mahkota). Kendati korona memancarkan radiasi dengan terang sepersejuta terangnya fotosfer, temperaturnya ternyata dapat mencapai 2 juta K. temperatur yang demikian tinggi ini menyebabkan gas di korona merupakan pemancar sinar X yang kuat. Dari pengamatan satelit buatan Skylab ternyata ditemukan adanya daerah yang tenang dan dingin disebut lubang korona.
EVOLUSI BINTANG
Seperti halnya manusia, bintang juga mengalami tahap “kehidupan”, yakni lahir, berkembang dan akhirnya mati atau tidak bersinar lagi. Proses inilah yang disebut sebagai evolusi bintang. Perbedaan hakiki dengan evolusi makhluk hidup adalah skala waktu yang ditempuh dengan evolusi bintang dapat mencapai milyaran tahun.
Pembentukan bintang berawal dari awan gas dan debu antarbintang (nebula). Atom2 dari awan ini saling tarik menarik akibat dari gaya gravitasi dan akhirnya membentuk jabang bintang (protostar) yang kemudian mengerut, memanas dan memijar serta mulai bersinar. Awan yang mengerut tersebut, temperatur pusatnya terus meningkat mencapai puluhan juta derajat sehingga cukup panas untuk melangsungkan reaksi termonuklir mengubah inti hydrogen menjadi helium. Tekanan radiasi akibat reaksi termonuklir inilah yang mengimbangi gaya gravitasi bintang sehingga bintang stabil memancarkan cahaya, tapi hingga kapan?
Persediaan hydrogen dalam tubuh bintang sangatlah besar. Bila bintang seperti matahari telah kehabisan bahan bakar intinya, yaitu bila seluruh hydrogen dipusat bintang telah diubah menjadi helium, tak ada lagi tekanan yang menyangga lapisan luar bintang. Binang kembali mengerut, lapisan luarnya tertarik ke dalam oleh gaya tarik gravitasi materi di dalamnya. Pengerutan akan berlangsung terus dan bintang semakin mapat dan mengecil. Akhirnya ukuran bintang di akhir riwayatnya akan sama dengan bintang katai.
Bintang2 yang dilahirkan bermassa dan berukuran besar ternyata tidak mengakhiri riwayatnya dengan “damai”, seperti matahari, tetapi akan meledak dahsyat dan dikenal sebagai Supernova. Sebagian besar materinya akan dilontarkan oleh ledakan tersebut. Sisa inti yang mengerut merupakan sebuah bintang yang sangat kompak, lebih kecil dari bintang katai tetapi sangatlah padat. Bintang ini disebut sebagai bintang netron.
Dari pengamatan yang teratur, diketahui bahwa jumlah bintang di pusat galaksi lebih banyak daripada di tepinya. Matahari merupakan bintang yang tidak berbeda dengan bintang2 pada umumnya dan terletak di tepi galaksi. Dari pengamatan diketahui bahwa matahari bergerak mengelilingi pusat galaksi bimasakti dengan kecepatan 220 km/detik. Degan mengetahui jarak matahari dari pusat galaksi dan asumsi bahwa gerak matahari mengedari pusat galaksi berbentuk lingkaran, dapat dihitung bahwa dieperlukan waktu selama 2,4 x 108 tahun (240 juta tahun) bagi matahari untuk mengedari pusat galaksi. Kala edar (periode) ini dikenal sebagai 1 tahun kosmik (cosmic year). Jika matahari kita telah berusia 5 x 109 tahun (5 milyar tahun), maka dapat dihitung bahwa matahari kini lebih dari 20 kali mengedari pusat galaksi bimasakti, atau matahari kini ada pada tahun kosmis k3-2.
MENENTUKAN JARAK BINTANG
Untuk mengukur jarak bintang dipergunakan metode paralaks atau metode beda lihat. Metode paralaks adalah suatu cara untuk menentukan perubahan letak suatu benda yang jauh sebagai akibat pergeseran tempat orang yang mengamatinya. Misalnya paralaks sebuah bintang C ketika bumi berada pada kedudukan B1 danB2 dalam orbitnya mengelilingi matahari, jadi karena perubahan kedudukan pengamat (bumi) seolah-olah letak bintang C akan berubah, tetapi sebenarnya letak bintang C adalah tetap.
Contoh :
Pralaks bintang alpha centauri, yaitu bintang yang terdekat ke bumi adalah 0,76 detik busur. Dimana 1 detik busur = 1/3600 derajat busur. Maka dari sudut paralaks ini akan didapatkan jarak bumi ke bintang alpha centauri.
Penyelesaian:
α = sudut paralaks
α = 0,76/3600 derajat
Jarak Bumi ke Matahari 150 juta km
misalkan jarak bumi ke bintang alpha centauri x, maka :
150 juta km = sin α
x
atau x = 150 juta km
sinα
x = 150 juta km
sin 0,76/3600
x = 150.000.000 km
sin (2,1 x10-4)
x = 150.000.000 km = 4x 1013 km.
3,68 x 10-6
daftar harga sinus (sin) dapat dicari pada tabel logaritma ataupun daftar kalkulator. jadi jarak bumi ke bintang alpha centuri kira2 4×1013 km.
PENGARUH MATAHARI TERHADAP BUMI DAN KEHIDUPAN DI DALAMNYA
ketika sinar matahari memanaskan bumi, panasnya dipantulkan ke atmosfer. ini menimbulkan arus udara ke atas, dan terjadilah siklus udara. ketika sinar matahari memanaskan air laut, panasnya menguapkan air laut. uap air naik ke atas mengikuti udara. bila awan mendingin, uap air jatuh berupa hujan, dan terjadilah siklus air.
salah satu dari spectrum sinar matahari yang tidak terlihat oleh kita dan memiliki efek kimia terbesar adalah sinar ultraviolet. sinar ultraviolet dibutuhkan oleh tumbuh2an untuk mengubah karbondioksida dan air menjadi molekul gula. proses ini disebut proses fotosintesis atau asimilasi. molekul gula merupakan makanan bagi tumbuh2an sehingga tumbuh2an dapat hidup. binatang dan manusia tidak dapat mengolah makanannya sendiri, mereka memerlukan tumbuh2an.
dari ulasan kedua paragraph diatas diperoleh bahwa tanpa matahari tidak akan ada siklus udara dan siklus air. tanpa matahari tumbuh2an sebagai rantai makanan paling dasar tidak dapat mengolah makanannya, dan ini berarti tidak ada bahan makanan bagi binatang dan manusia.
matahari juga mempengaruhi kesehatan manusia. sinar ultraviolet memiliki daya pembunuh terhadap kuman penyakit kulit. sinar ultraviolet juga merupakan provitamin D yang dibutuhkan untuk pembentukan tulang manusia, khususnya bagi anak2 yang dalam masa pertumbuhan. kekurangan vitamin D dapat menyebabkan penyakit rachitis. tetapi terlalu banyak menyerap sinar ultraviolet juga dapat menyebabkan kanker kulit.
.jpg)
0 komentar:
Posting Komentar