Salah satu indikator aktivitas matahari adalah
munculnya bintik-bintik hitam di permukaan matahari yang disebut
sebagai bintik matahari atau sunspot. Bintik matahari adalah suatu
daerah di fotosfer matahari yang mempunyai temperatur lebih rendah dari
pada sekelilingnya sehingga tampak gelap. Banyaknya bintik matahari
menunjukkan tingkat keaktifan matahari. Makin banyak bintik yang muncul
menandakan bahwa matahari makin aktif. Walaupun para ahli tidak
mengetahui persis penyebab Sun- Spot, dapat dipercaya bahwa mereka
dibangkitkan oleh medan magnetik yang sangat besar yang berasal dari
dalam matahari. Para ahli juga tidak mengetahui mengapa dapat terjadi
medan magnet dekat pusat matahari itu berubah secara siklus atau
berulang. Medan magnetik matahari dibangkitkan di bagian dalam
matahari, di lapisan tachocline. Medan magnetik terbentuk akibat aliran
ion dan elektron yang bermuatan. Siklus bintik juga merupakan akibat
dari medan magnetik matahari yang berubah. Medan magnetik yang
berhubungan dengan Sun-Spot mempunyai kecenderungan memegang partikel
dan gas sekelilingnya yang menyebabkan pergerakan melingkar yang
relatip stabil, yang sangat jauh berbeda dengan gerak gejolak gas-gas
di bagian lain dari permukaan matahari. Akibat pergerakan yang relatip
stabil ini temperatur Sun-Spot lebih rendah dari pada temperatur
sekelilingnya sehingga membuat Sun-Spot kelihatan lebih gelap dibanding
bagian tenang di matahari. Medan magnet pada sunspot
menghalangi konveksi, sehingga transport energi secara konvektif dari
bagian dalam matahari menjadi terhalang.
Medan magnetik dan gas gas yang terionisasi
berinteraksi untuk membangkitkan daerah aktif matahari. Medan magnetik
yang sangat kuat menyebabkan aliran gas difotosfir menyebabkan noda
matahari. Tampak gelap yang telihat pada bintik hitam matahari disebabkan karena energi yang ada di sunspot itu tidak bisa dilepaskan. Karena
kuatnya medan magnet pula, badai matahari akan berhembus dari daerah
sunspot tersebut. Makin banyak bintik-bintik hitam di matahari, makin
besar pula potensi terjadinya badai matahari.
Sebagai pusat peredaran planet-planet di tata
surya, matahari merupakan sumber energi bagi makhluk di bumi. Energi
itu dihasilkan dari reaksi termonuklir untuk mengubah hidrogen menjadi
helium yang terjadi di dekat inti matahari. Suhu di bagian pusat
matahari yang terdiri dari gas berkerapatan 100 kali kerapatan air di
bumi itu, mencapai 15 juta derajat Celsius.
Dari hasil penelitian para ilmuwan tampak bahwa
makin tinggi aktivitas matahari, yang ditunjukkan dengan makin
banyaknya bintik, makin besar pula iradiasi matahari, dan sebaliknya.
Padahal bintik matahari ini merupakan penghalang aliran panas dari
lapisan di bawahnya, sehingga mestinya radiasi yang terpancar makin
kecil. Karena hal yang terjadi adalah sebaliknya, maka mestinya aliran
panas ini dialihkan ke tempat lain dan muncul di daerah-daerah yang
temperaturnya menjadi lebih tinggi. Fotometri daerah aktif yang
dilakukan oleh ilmuwan Hirayama dan Okamoto tidak berhasil melakukan
pencarian daerah-daerah ini di sekitar bintik matahari. Bila aktivitas
matahari dikaitkan dengan fluks magnetik, maka sebenarnya ada dua
tampakan di permukaan matahari yang berbeda. Dari titik pandang fisika
matahari, fluks magnetik muncul dalam dua struktur yang berbeda, satu
gelap dan satunya lagi terang, dengan kerapatan fluks yang berbeda pula.
Tampakan gelap disebut sebagai sunspot, seperti yang telah disinggung
sebelumnya, sedangkan tampakan terang disebut sebagai fakula.
Berlawanan dengan bintik matahari, fakula adalah tampakan terang yang
berhubungan dengan medan magnetik di matahari. Sebuah penelitian
menyebutkan bahwa bahwa pada umumnya luas fakula yang teramati lebih
besar dari pada luas total bintik matahari. Satuan luasnya adalah
sepersejuta hemisfer (permukaan) matahari.
Ini yang menyebabkan iradiasi matahari makin tinggi walaupun jumlah bintik matahari yang muncul makin banyak. Disebutkan
juga bahwa defisit energi oleh bintik matahari ternyata lebih kecil
dari pada ekses energi yang diberikan oleh fakula. Oleh sebab itu makin
banyak bintik yang muncul, iradiasi matahari juga lebih tinggi. Secara
fisis proses pemindahan energi ini masih belum diketahui secara pasti,
apakah ada selang waktu antara emisi energi oleh bintik dan fakula.
Pada saat puncak aktivitas tersebut, bintik
matahari meningkat jumlahnya akibat aktivitas magnetiknya dan mendadak
berpengaruh terhadap ruang antar planet. Pada saat-saat itu frekuensi
kejadian lontaran partikel berenergi tinggi dan emisi gelombang
elektromagnetik berupa percikannya juga meningkat sehingga terjadi
badai matahari. Pelontaran partikel disebabkan oleh garis-garis gaya
magnetik matahari yang tidak teratur. Badai Matahari terjadi ketika
muncul flare dan Coronal Mass Ejection (CME). Flare adalah ledakan
besar di atmosfer Matahari yang dayanya setara dengan 66 juta kali
ledakan bom atom Hiroshima. Pada umumnya flare terjadi di daerah aktif
di matahari, yaitu di sekitar bintik matahari.
Ketika badai matahari terjadi, partikel kecepatan
tinggi serta aliran ion yang terbentuk oleh partikel bermuatan listrik
yang dipancarkan secara besar-besaran oleh matahari akan berpengaruh
terhadap lapisan medan magnit bumi, ionosfir serta kondisi atmosfir
netral. Ledakan ini dapat menyebabkan timbulnya awan masif yang sangat
panas sering disebut sebagai CME (Coronal Mass Ejection). Timbulnya
awan masif ini menyemburkan medan magnetik yang amat sangat tinggi.
Pada saat bintik ini muncul, maka bisa dipastikan bahwa aktivitas medan
magnetik menjadi sangat tinggi dan efeknya dapat mencapai bumi.
Fenomena ini dapat muncul dengan pola 11 tahun sekali, dan CME dapat
menyembur dengan kecepatan hingga jutaan mil per jam. berdasarkan
perhitungan para ahli, waktu agar partikel partikel tersebut mencapai
bumi adalah sekitar 5 hari dari waktu kejadian. Partikel itu sendiri
tidak dapat dengan mudah untuk memasuki permukaan bumi, hal ini
dikarenakan bumi masih memiliki lapisan magnetosfer yang berlapis
lapis. sehingga partikel ini hanya dapat masuk melalui celah kecil di
kutub utara dan kutub selatan. jika partikel itu masuk ke bumi maka ia
akan terionisasi di atmosfer dan membentuk tirai cahaya raksasa yang
warna-warni dan dikenal sebagai aurora. Memang sangat indah bentuknya,
namun efek yang ditimbulkan sangat besar.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar