Ciri-ciri Matahari, Bahagian, Struktur dan Komposisi

The Matahari ia adalah badan gas yang mempunyai nukleus yang sangat mampat, di mana tenaga dihasilkan oleh reaksi termonuklear.

Ia adalah bintang, di mana Bumi dan planet lain mengorbit, dan yang mana ia memberikan cahaya dan panas. Beliau dilahirkan 4,600 juta tahun yang lalu. Walaupun ia adalah salah satu daripada lebih daripada 1,000 juta benda angkasa yang membentuk galaksi Bima Sakti, ia adalah bintang yang bersinar terang.

Semua kehidupan di Bumi bergantung kepada tenaga solar yang diberikan oleh bintang itu. Tanpa Matahari, Bumi akan menjadi tempat yang gelap dan tidak bermaya beku pada waktunya. 

Walaupun tidak diketahui apa yang berlaku lebih dari 4 bilion tahun yang lalu, teori sekarang berpendapat bahawa awan debu dan gas besar mula berubah perlahan.

Graviti menyeret rantau padat dalam awan ini. Dorongan itu meningkatkan kelajuan putaran. Pergerakan ini menyebabkan gas di tengah menjadi panas, yang mengakibatkan tindak balas yang mengubah habuk dan gas menjadi pepejal, menimbulkan planet.

Perkara utama menjadi sangat panas dan padat, menimbulkan perpecahan nuklear yang menyebabkan Matahari.

Matahari adalah objek dominan dalam sistem suria kerana dimensi yang besar kerana ia mengandungi 99% daripada jisim sistem.

Daya gravitinya menyimpan semua planet di orbit. Ia adalah bintang bersaiz sederhana yang menghasilkan cahaya dan panasnya sendiri dengan membakar bahan api seperti hidrogen dan helium dalam proses yang dikenali sebagai gabungan nuklear..

Bintang mempunyai kehidupan terhad dan Matahari tidak terkecuali, ia berada pada titik tengah kitaran hayatnya sekitar sepuluh bilion tahun. Ia terletak di tengah-tengah galaksi, yang mempunyai bentuk lingkaran.

Apa itu Matahari? bahagian dan kajian tentang bintang

Dari kejauhan, Matahari tidak kelihatan sangat kompleks. Bagi pemerhati biasa, ia hanya licin, walaupun bola gas. Walau bagaimanapun, pemeriksaan rapat menunjukkan bahawa bintang itu berada dalam pergolakan yang berterusan. Matahari yang nampaknya tenang adalah badan gelisah, gemetar dan letupan, yang dinyalakan oleh kemagnetan yang sengit dan berubah-ubah.

Pada masa lalu, saintis tidak dapat memahami bagaimana Matahari menjana medan magnetnya, yang bertanggungjawab untuk kebanyakan aktiviti solar.

Mereka juga tidak tahu mengapa sebahagian daripada daya tarikan intensif ini tertumpu di kawasan sunspot yang dipanggil, pulau-pulau gelap cetek yang besar dengan Bumi dan seribu kali lebih banyak magnet.

Di samping itu, ahli fizik tidak dapat menjelaskan mengapa aktiviti magnetik Matahari berubah secara drastik, berkurangan dan menggiatkan lagi setiap 11 tahun atau lebih. Jawapan kepada soalan-soalan ini telah tersembunyi di dalam Matahari, di mana daya tarikan yang kuatnya dihasilkan.

Bima Sakti adalah kira-kira 100,000 tahun cahaya diameter dan 15,000 cahaya tahun tebal. Di dalamnya, Matahari bergerak sejauh 210 km setiap saat, dan memerlukan 225 juta tahun untuk menyelesaikan perjalanan kitaran.

Para saintis telah memperoleh banyak pengetahuan tentang Matahari dari pemerhatian yang dibuat dari Bumi selama bertahun-tahun. Walau bagaimanapun, banyak pengetahuan semasa datang dari kuiz angkasa yang telah dihantar pada misi untuk meneroka Matahari..

Probe ini telah memberikan maklumat yang tepat mengenai suhu, atmosfer, komposisi, medan magnet, suar, prominence, sunspots dan dinamik dalaman Matahari, yang ditunjukkan dalam kotak berikut.

Komposisi Matahari

Matahari adalah bola besar plasma, gas terionis panas yang mengandungi 300,000 kali lebih besar daripada Bumi.

Diameter Matahari adalah 1.4 juta kilometer panjang, melebihi garis pusat Bumi 12,760 km, bahkan melebihi diameter planet terbesar dalam sistem, Musytari yang mewakili hanya satu sepersepuluh dari diameter Matahari.

Unsur-unsur utama yang terdapat di Matahari adalah hidrogen (92%), diikuti oleh helium (7.8%) dan kurang daripada 1% unsur-unsur yang lebih berat seperti oksigen, karbon, nitrogen dan neon.

Berikut adalah komposisi Matahari yang dibina daripada analisis spektrum suria. Analisis ini berasal dari lapisan bawah atmosfera Matahari, tetapi dianggap sebagai wakil seluruh Matahari dengan pengecualian terasnya. Hampir 67 elemen telah dikesan dalam spektrum solar.

Adalah dipercayai bahawa Matahari sepenuhnya gas dengan kepadatan purata sebanyak 1.4 kali dari air. Kerana tekanan terasnya jauh lebih besar daripada permukaan, ketumpatan terasnya sama dengan lapan kali ketumpatan emas, dan tekanan 250 bilion kali tekanan permukaan Bumi.

Hampir seluruh jisim Matahari terhad kepada jumlah yang memanjangkan hanya 60% dari jarak dari pusat Matahari ke permukaannya.

Struktur Matahari

Apabila mengkaji struktur Matahari, ahli fizik solar membahagikannya kepada dua domain utama: pedalaman dan atmosfera.

Dalaman

Pedalaman terdiri daripada:

1- Teras

Ia adalah kawasan tengah Matahari di mana tindak balas nuklear yang mengubah hidrogen menjadi helium berlaku. Reaksi ini mengeluarkan tenaga yang menyebabkan kilauan Matahari.

Untuk tindak balas ini berlaku, suhu yang sangat tinggi diperlukan. Suhu berhampiran pusat adalah kira-kira 15 juta darjah Celcius dan ketumpatan adalah kira-kira 160 g / cm³ (iaitu 160 kali ketumpatan air).

Kedua-dua suhu dan ketumpatannya berkurang ke luar dari pusat Matahari. Nukleus menduduki 25% kedalaman jejari Matahari. Pada kira-kira 175,000 km dari pusat, suhu hanya separuh daripada nilai pusatnya dan ketumpatan jatuh ke 20 g / cm³.

2 - Zon Tengah (atau Pengangkutan Radioaktif).

Sekitar nukleus adalah zon pengangkutan perantaraan atau radioaktif. Kawasan ini menduduki 45% radius solar dan merupakan kawasan di mana tenaga, dalam bentuk foton sinar gamma, diangkut ke luar oleh aliran radiasi yang dihasilkan di dalam nukleus..

Fotonam sinar gamma berkuasa tinggi terus dipukul ketika mereka melewati zon pertengahan, ada yang diserap, yang lain diusir dan yang lain kembali ke nukleus. Foton boleh mengambil 100,000 tahun untuk mencari jalan melalui zon pertengahan.

Di sempadan paling luar zon pertengahan, suhu kira-kira 1.5 juta darjah Celcius dan ketumpatan adalah kira-kira 0.2 g / cm³. Had ini dipanggil lapisan antara muka o tacocline.

Adalah dipercayai bahawa medan magnet Matahari dihasilkan oleh dynamo semulajadi hadir dalam lapisan ini. Perubahan dalam halaju aliran melalui lapisan ini meregangkan garis kekuatan medan magnet dan menjadikannya lebih kuat. Terdapat juga perubahan mendadak dalam komposisi kimia melalui lapisan ini.

3- Zon konspirasi

Ia adalah zon paling luar matahari, ia dipanggil zon pemancuhan, kerana tenaga dibawa ke permukaan oleh proses pemutus. Ia meliputi kedalaman kira-kira 210,000 km ke permukaan yang kelihatan dan menduduki kira-kira 30% daripada jejari Matahari.

Di zon ini, gas plasma, dipanaskan di zon pertengahan, naik ke permukaan dengan tindakan arus perolakan, memanjangkan, menyejukkan dan kemudian menyusut (mirip dengan mendidih air dalam periuk).

Peningkatan zarah gas boleh dilihat di permukaan sebagai corak butiran. Butiran kira-kira 1,000 km. Sel-sel perolakan melepaskan tenaga di atmosfera Matahari. Di permukaan, suhu kira-kira 5,600 ° C dan kepadatannya adalah sifar..

Apabila gas plasma mencapai permukaan Matahari, ia menyejukkan dan mendeposit di dasar zon perolakan, di mana ia mendapat lebih banyak haba.

Proses itu kemudian diulang. Foton yang melepaskan diri dari Matahari telah kehilangan tenaga dalam laluan mereka dari nukleus dan telah mengubah panjang gelombangnya, sehingga sebahagian besar pelepasan berada di kawasan yang kelihatan spektrum elektromagnetik.

Suhu yang lebih rendah di zon pemancaran membolehkan ion-ion lebih banyak unsur-unsur seperti karbon, nitrogen, oksigen, kalsium dan besi untuk mengekalkan beberapa elektron mereka. Ini menjadikan bahan lebih legap, menjadikan laluan radiasi lebih sukar.

Atmosfera Matahari

Atmosfera Matahari terbentuk oleh:

1- Photophere.

Photophere adalah yang paling rendah dari tiga lapisan yang membentuk atmosfera Matahari.Karena dua lapisan atas adalah telus kepada kebanyakan panjang gelombang cahaya yang terlihat, fotosfer dapat dengan mudah dihargai.

Kita tidak boleh melihat di luar gas-gas yang cerah dari fotosfera, jadi segala-galanya di bawahnya dianggap sebagai pedalaman Matahari.

Ia adalah penutup nipis gas terion panas atau plasma kira-kira 400 km tebal, yang bahagian bawah membentuk permukaan Matahari yang ketara. Kebanyakan tenaga yang dipancarkan oleh Matahari melewati lapisan ini.

Dari Bumi, permukaannya nampak lancar, tetapi sebenarnya ia bergelora dan butiran kerana arus perolakan. Bahan yang direbus di permukaan Matahari dijalankan oleh angin suria.

Ketumpatan fotosfera adalah rendah menurut piawaian Bumi, nilainya adalah sama dengan ketumpatan udara yang kita nafas, dan suhu puratanya hanya 5,600 ° C. Komposisi fotosfera adalah, secara besar-besaran, 74.9% hidrogen dan 23.8% helium. Semua unsur yang lebih berat mewakili kurang daripada 2% jisim.

2- Kromosfera

Terletak tepat di atas fotosfera adalah kromosfera (sfera berwarna). Lapisan gas nipis ini mempunyai ketumpatan yang lebih rendah daripada fotosfera.

Ia adalah kira-kira 2,500 km tebal dengan suhu yang berbeza-beza dari 6,000 ° C tepat di atas fotosfera hingga 20,000 hingga 30,000 ° C di bahagian atasnya.

Kromosfera secara visualnya lebih telus daripada fotosfera. Warna merah jambu kemerahannya berasal kerana pelepasannya terutamanya hidrogen alpha gas.

Warna ini boleh dilihat semasa gerhana matahari total, apabila kromosfera dilihat secara ringkas sebagai kilauan warna hanya kerana kelebihan yang dilihat dari photosphere hilang di belakang Bulan.

3- Corona

Ia adalah lapisan atas atmosfera Matahari dan memanjang beberapa juta kilometer dari bahagian atas kromosfera ke ruang angkasa. Tidak ada batas atas yang jelas untuk mahkota.

Mahkota hanya dapat dilihat semasa gerhana matahari total atau menerusi teleskop khas yang disebut coronagraph, apabila foto tersebut disekat. Mahkota itu muncul sebagai kawasan putih yang terang dan pucat di sekitar Matahari.

Rujukan

1. Clark, S. (2004). Bumi, Matahari dan Bulan. Dunstable, Folens Publishers.
2. Giessow J. dan Giessow F. (2015). Sains Sun: Meneroka Alam Semesta. Dayton, Syarikat Penerbitan Milliken.
3. Lang, K. (2009). Matahari dari Angkasa. New York, Springer.
4. Phillips, K. (1995). Panduan kepada Matahari. Cambridge, Cambridge University Press.
5. Rushworth, G. (2011). Sistem Suria kami: Matahari. New York, Syarikat Pendidikan Benchmark.
6. Viegas, J. (2006). Peranan Matahari dalam Sistem Suria Kita: Antologi Pemikiran Semasa. New York, The Rosen Publishing Group, Inc.
7. Wilkinson, J. (2012). Mata Baru di Matahari: Panduan Imej Satelit dan Pemerhatian Amatur. New York, Springer.