Bagaimana Cara Mengetahui Isi Kandungan Matahari?

Info Astronomy - Tanpa matahari, kehidupan tidak akan mungkin ada di Bumi. Selain menjadi sumber kehidupan, Matahari lah yang membuat tata surya terikat bersama selama miliaran tahun, dan menjadi asal-muasal semua fenomena astronomi yang telah dipelajari umat manusia hingga saat ini.

Meskipun demikian, sejauh ini para astronom baru mengetahui sedikit mengenai bintang terdekat dari planet kita ini, salah satunya adalah informasi tentang apa yang ada di dalam Matahari itu. Nah, kalau kamu ingin tahu tentang apa yang ada di dalam Matahari, kamu berada di artikel yang tepat, karena di sini kita akan pelajari seluk-beluk mengenai interior Matahari.

Komposisi Kimiawi dari Matahari

Matahari adalah bola raksasa gas panas yang bercahaya. Dalam hal unsur-unsur yang dikandungnya, menurut EarthSky.org, Matahari terdiri dari dua unsur utama, yakni Hidrogen, yang terdiri sekitar 71% dari total massanya, dan Helium, yang membentuk sekitar 27,1% dari total massa.

Ada pula unsur-unsur yang lebih berat seperti Karbon, Nitrogen, dan Oksigen, yang secara gabungan membentuk sekitar 1,5% dari total massa Matahari. Sementara sisa 0,5% pada massa Matahari terdiri dari unsur-unsur seperti Silikon, Magnesium, Neon, Besi, Sulfur, dan logam berat lainnya.

Lapisan-lapisan Matahari

Sejauh ini, para astronom telah mempelajari Matahari dalam berbagai metode, termasuk dengan mengamatinya melalui teleskop berbasis darat dan satelit di ruang angkasa, untuk mendapatkan informasi sebanyak mungkin mengenai Matahari. Agar lebih sederhana, para astronom biasanya membagi Matahari menjadi enam lapisan utama.

Fotosfer adalah lapisan terdalam yang bisa kita amati secara langsung, yang mana lapisan ini ditutupi oleh granula dan gas yang bergejolak. Kromosfer adalah lapisan berikutnya dari Matahari dan merupakan sumber peleutpan suar Matahari.

Lapisan berikutnya adalah korona, yang tidak bisa dilihat dengan mata telanjang tetapi dapat dilihat menggunakan teleskop koronagraf. Lapisan-lapisan ini terdiri dari wilayah yang telah dilihat oleh mata manusia.

Sementara itu, inti adalah lapisan terdalam pada Matahari, di mana semua energi dari Matahari dihasilkan di sana melalui reaksi fusi nuklir. Secara alami, inti kaya akan hidrogen dan helium. Ada pula zona radiasi yang terletak di antara inti dan zona konveksi, yang berisikan sinar kosmis dan foton serta energi.

Zona konveksi sendiri membentang dari kedalaman sekitar 200.000 km hingga permukaan Matahari yang terlihat. Pada permukaan zona konveksi lah foton pada Matahari terbentuk, lapisan yang disebut fotosfer tadi.

Kok Astronom Bisa Tau?

Ketika cahaya putih diarahkan untuk melewati sebuah prisma, cahaya tersebut terbagi menjadi tujuh warna penyusunnya (tujuh warna pelangi), yang umumnya dikenal sebagai spektrum. Nah, ketika percobaan serupa dilakukan pada sinar Matahari oleh seorang ahli optik Jerman bernama Joseph Von Fraunhofer menggunakan instrumen khusus yang disebut spektrometer pada tahun 1814, ia menemukan adanya garis-garis gelap dalam spektrum.

Seperti dikutip dari ScienceABC.com, butuh 45 tahun kemudian untuk menyadari bahwa garis-garis gelap pada spektrum Matahari ini ternyata mewakili warna-warna yang hilang (atau lebih tepatnya panjang gelombang yang hilang) dari spektrum.

Mengapa bisa hilang? Hal tersebut terjadi karena unsur-unsur di dalam dan sekitar Matahari menyerap panjang gelombang cahaya tertentu. Setiap elemen menyerap salah satu panjang gelombang dari spektrum yang sesuai dengan transmisi elektronik yang terjadi dalam atom-atomnya.

Garis-garis gelap ini, oleh karena itu, menunjukkan adanya unsur-unsur tertentu, seperti Hidrogen, Kalsium, hingga Oksigen karena mereka mewakili panjang gelombang yang diserap oleh unsur-unsur spesifik ini.

Jadi, kita sebenarnya tidak perlu membahayakan diri sendiri untuk berkunjung langsung ke Matahari yang panas untuk mengetahui unsur-unsurnya. Meski begitu, metode ini masih memiliki keterbatasan, yakni hanya bisa memberi tahu kita tentang unsur-unsur di permukaan Matahari, tetapi tidak dengan komposisi inti Matahari.

Inti Matahari

Metode spektroskopi di atas tidak bisa digunakan untuk mendeteksi apa unsur yang dikandung inti Matahari. Meski begitu, ada instrumen khusus seperti Super Kamiokande di Observatorium Kamioka, Jepang, yang memiliki sensor cahaya yang sangat sensitif.

Melalui instrumen tersebut, diketahui bahwa emisi dari inti Matahari terdiri dari partikel seperti neutrino. Partikel ini terbentuk dari proses reaksi fusi nuklir di inti Matahari, yang mengubah Hidrogen menjadi Helium.

Jadi, itulah bagaimana cara mengetahui isi kandungan Matahari. Dan inilah menariknya astronomi, kita tidak perlu mendekati objek langit yang ingin dipelajari. Alam semesta adalah laboratorium terbesar bagi para astronom.

Sumber:

• Asplund, M., Grevesse, N., Sauval, A. J., & Scott, P. (2009). The chemical composition of the Sun. arXiv preprint arXiv:0909.0948.
• Grevesse, N., Asplund, M., Sauval, A. J., & Scott, P. (2011). The chemical composition of the Sun. Canadian Journal of Physics, 89(4), 327-331.
• Golub, L., & Pasachoff, J. M. (2017). The Sun. Reaktion Books.
• Harman, A. (2015). Sun. The Rosen Publishing Group, Inc.