Permukaan Matahari dan Gejala-Gejalanya

Permukaan Matahari dan Gejala-gejalanya. Matahari yang sehari-hari kelihatan tenang memancarkan sinarnya sebenarnya memiliki banyak aktivitas yang berlangsung di permukaannya. Kegiatan-kegiatan ini, misalnya granulasi dan supergranulasi, bintik matahari (sunspot), flare, prominensa, spicule, plage, dan facula. Kegiatan-kegiatan ini sebenarnya hanyalah manifestasi dan keadaan matahari yang variabel secara periodik dan erat kaitannya dengan siklus aktivitas magnetik dihubungkan dengan rotasi diferensial matahari.

Granulasi dan Supergranulasi

Permukaan fotosfer tidak mulus, tetapi penampakannya seperti dipenuhi dengan butir-butir beras. Bagian-bagian fotoster ini kemudian diberi nama granulasi yang merupakan daerah-daerah terang yang dikelilingi dengan daerah gelap. Biasanya daerah terang ini memiliki diameter 700-1.000 km. Granulasi sebenarnya menunjukkan adanya aliran gas yang mengalir ke fotosfer atas, dan setelah sampai di atas turun lagi karena menjadi Iebih dingin. Daerah-daerah gelap merupakan daerah tempat turunnya gas-gas ini dan memillki perbedaan temperatur 50- 100 °C dengan daerah pusat granulasi. Granulasi matahari sebenarnya merupakan bagian dan struktur yang lebih besar lagi, yaitu yang disebut supergranulasi, yang bisa mencapai diameter 30.000 km. Di daerah ini, terjadi aliran gas dan pusat ke arab tepi.

Bintik Matahari

Kita bisa melakukan pengamatan matahari dengan menggunakan teleskop sederhana dengan dilengkapi filter peredam cahaya matahari. Filter ini bisa mengurangi intensitas pancaran matahari yang datang sampai pada tingkat yang tidak membahayakan mata. 

Bintik Matahari

Dengan cara ini, peristiwa-peristiwa yang terjadi di permukaan matahari bisa terlihat. Pengamatan dengan cara ini menunjukkan bahwa di permukaan matahari terdapat bercak-bercak gelap sehingga fotosfer kelihatan tidak terlalu mulus. Daerah-daerah ini, dinamakan daerah sunspot (bintik matahari). Sebenarnya, bintik matahari bukanlah daerah yang tidak memancarkan cahaya, hanya saja temperatur daerah ini Iebih rendah dibandingkan daerah sekitarnya (3.000-4.500 °C) sehingga kelihatan gelap. Kecerlangan bintik matahari sama dengan kecerlangan bulan purnama. Bintik matahari adalah kegiatan matahari yang paling awal dikenali manusia. Pengamatan bintik matahari sudah dilakukan oleh seorang ilmuwan Yunani bernama Theophrastus pada tahun 350 SM. Bintik matahari terdiri dan dua bagian, yaitu bagian pusat yang paling gelap bernama umbra, dan dikelilingi bagian yang lebih terang diberi nama penumbra. Bintik matahari bisa berukuran sangat besar, diameternya bisa mencapai 50.000 km. 

Di permukaan matahari, bintik-bintik matahari lebih banyak berkumpul membentuk kelompok yang masing-masing anggotanya bisa mencapai 20 atau Iebih, dan blasanya bintik matahari Iebih banyak di lintang-lintang rendah, antara -40° sampai 40^o. Bintik-bintik ini jarang yang bisa bertahan cukup lama, ada yang umurnya kurang dan satu hari. ada juga yang umurnya mencapai beberapa bulan. Pengamatan bintik matahari secara kontinu sudah dilakukan sejak pertengahan abad ke-17. Kemudin pada tahun 1843, berdasarkan data pengamatan bintik matahari yang sudah  terkumpul, seorang astronom amatir dan Jerman bernama Heinnich Schwabe mendapati bahwa jumlah bintik matahari berubah-ubah secara periodik. Ia mengamati bahwa jumlah bintik matahari berubah-ubah dengan periode rata-rata 10.5 tahun. Gejala ini terus berlangsung sampai sekarang meskipun pemah juga terjadi bahwa pada permukaan matahari  terdapat sedikit sekali bintik matahari. Masa itu berlangsung antara tahun 1645 sampai 1715 yang dinamai Masa Minimum Maunder. 

Masa ini bersamaan berlangsungnya dengan Zaman Es Kecil yang dialami Eropa meskipun hubungan antara kedua gejala di atas belum bisa dipastikan. Bintik matahari sering terdapat berpasangan. Pada bintik matahari yang umurnya cukup panjang, pengamatan kontinu menunjukkan pasangan bintik ini terlihat bergerak ke arah ekuator matahari. Bintik yang berada lebih dekat dengan ekuator disebut leading spot, sedangkan yang lebih jauh dinamakan following spot. Kedua bintik ini memiliki polaritas magnet yang saling berlawanan, yang satu mengarah ke kutub utara matahari dan satunya mengarah ke kutub selatan, dan para ahil menafsirkan kedua bintik sebagai kaki-kaki dan medan magnet matahari yang mengarah ke atas. Hal ini pertama kali diungkapkan oleh George Ellery Hale pada tahun 1908 setelah Ia melakukan pengamatan bintik matahari secara spektroskopik. Pergerakan bintik matahari tampak Jelas bila kita mengamatlnya dalam satu siklus atau lebih. Para ahli sudah membuat diagram yang menunjukkan pergerakan bintik matahari dalam arab lintang, yang kemudian dikenal dengan nama diagram kupu-kupu karena bentuknya mirip kupu-kupu.

Rotasi Matahari

Jika memperhatikan satu atau sekelompok bintik matahari selama beberapa hari, kita akan mendapatkan bahwa bintik-bintik itu bergerak sejajar garis lintang matahari ini bukan karena bintik-bintik ku sendirl yang bergerak, melainkan karena matahari berotasi. Rotasi matahari pertama kali diamati oleh Galileo waktu Ia melakukan pengamatan bintik matahari dengan cara seperti itu. Pads tahun 1859, Richard Carrington mendapati bahwa di daerah ekuator matahari berotasi dengan periode rotasi 35 hari, tetapi di daerah yang lintangnya lebih tinggi, periode rotasinya Iebih besar. Rotasi yang demikian dinamakan rotasi diferensial matahari karena di setiap lintang laju rotasinya berbeda-beda ini disebabkan matahari bukan benda tegar sehingga di daerah-daerah yang Ietaknya lebih jauh dan sumbu rotasi akan memiliki kecepatan rotasi yang lebih besar. Dengan menggunakan peralatan yang teliti, didapat bahwa periode rotasi di ekuator adalah 25,8 hari, di lintang 40⁰ 28 hari, dan di lintang 80° periode rotasinya adalah sebesar 36 hari. Rotasi diferensial beserta aktivitas magnetik matahari diperkirakan merupakan sumber munculnya bintik matahari.

Flare

Kadang-kadang di suatu daerah di kromosfer, terjadi peristiwa peningkatan Intensitas pancaran selama beberapa menit. 

Flare

Peristiwa ini, yang diberi nama flare, berlangsung pada daerah yang diameternya mencapai beberapa puluh ribu kilometer. Peristiwa ini pengaruhnya bisa sampai ke bumi. Pada saat flare terjadi, muncullah pancaran partikel-partikel berenergi tinggi, seperti proton dan electron yang bergerak dengan kecepatan 500-1.000 km/detik. Pancaran ini disertai dengan radiasi elektromagnetik dan panjang gelombang sinar X sampai panjang gelombang radio. Selain itu, daerah korona menjadi panas sekali, mencapai 20 juta derajat celcius. Beberapa waktu (sekitar satu sampai dua han) setelah flare besar terjadi, di bumi biasanya akan terjadl gangguan komunikasi atau terputusnya aliran listrik di suatu daerah selama beberapa waktu. Pada tanggal 13 Maret 1989, terjadi flare besar di matahari. Peristiwa ini lalu diikuti dengan badai magnetik (fluktuasi kuat medan magnet bumi) yang cukup kuat dan berakibat putusnya aliran listrik di Provinsi Quebec, Kanada selama beberapa waktu. Penistiwa flare bisa juga mengganggu eksplorasi sumur minyak bumi yang prinsip kerja alat-alatnya banyak menggunakan pririsip-prinsip geomagnetisme. 

Selain peristiwa yang benlangsung pada tanggal 13 Maret 1989, pada tanggal 14 Juli tahun 2000, berlangsung ledakan flare yang cukup besar yang kemudian diikuti dengan pelontaran massa korona. Penstiwa ini kemudian diberi nama Flare hari Bastille karena bertepatan dengan perayaan Hari Bastille. Peristiwa ledakan flare ini kemudian menghasilkan pelontaran massa korona yang kemudian menghasilkan gangguan di bumi dalam bentuk gangguan komunikasi. Kemudian, pada akhir Oktober dan awal november 2003, terjadi peristiwa ledakan flare yang berlangsung secara berurutan dan bahkan pada tanggal 4 november 2003 terjadi flare yang paling dahsyat yang pernah diamati. Flare ini sangat kuat sampai mengganggu kinerja satelit yang mengorbit bumi dan komunikasi di bumi.