Reaksi Nuklir dalam Matahari

Pertanyaan Apakah perbedaan radiasi dan konveksi? Apakah perbedaan radiasi (panjang gelombang) yang dihasilkan dari benda yang suhunya lebih tinggi dengan benda bersuhu leih rendah? Apakah yang terjadi jika suatu benda menerima kalor? Jelaskan konsep benda hitam dari sebuah kotak yang dilubangi!

Kenyataan Laju benda untuk menyerap atau melepaskan energi tergantung pada suhu sekitar dan sifat benda. Permukaan kasar memiliki daya serap dan emisi yang lebih baik dari pada permukaan yang halus karena bentuk yang tidak teratur akan mengakibatkan luas yang lebih dan bagian mikroskopis bukit dan lembah benda akan menyebabkan hamburan berlipat.

Warna Hitam menyerap secara baik dan memantulkan sedikit sekali. Benda hitam sempurna menyerap semua sinar yang masuk.

Konsepsi Benda Hitam Sebenarnya radiasi tidak hanya tergantung pada suhu, tetapi juga tergantung pada sifat lain seperti bentuk benda, sifat permukaan, dan bahan pembuatnya. Pada benda hitam sempurna, cahaya yang datang tidak ada yang dipantulkan sehingga sifat-sifat permukaan tidak dapat diamati. Pada benda hitam, akan menghilangkan semua warna tampak dan mengubahnya menjadi panas (tidak mungkin menyerap dan memantulkan panjang gelombang yang sama pada waktu yang sama, sehingga tidak adanya cahaya yang dipantulkan menyebabkan berwarna hitam)

Anatomi Matahari Matahari tersusun atas 3 bagian yakni:inti, zona radiatif, dan zona konvektif Bagian lain dari matahari antara lain fotosfer, kromosfer,dan corona

Fotosfer (permukaan matahari) Merupakan permukaan yang sangat terang (tebal 300-500 km) Memancarkan radiasi elektromagnetik pada berbagai panjang gelombang Merupakan lapisan gas sekitar 1000 kali lebih renggang dibanding rapat masa udara di bumi Terdapat bintik-bintik gelap (bintik-bintik matahari)

Bintik-bintik matahari Ukuran 300 km -100 000 km Umur : < 1 jam sampai 6 bulan Temperatur pusat bintik sekitar 4200 K Merupakan tempat medan magnet kuat yang menekan panas dari dalam matahari ( menyebabkan suhunya lebih rendah dibanding suhu sekitarnya). Merupakan alat bantu mempelajari rotasi matahari

Rotasi matahari bukanlah rotasi benda tegar, tidak sama pada tiap bagian-bagiannya dan bervariasi terhadap sudut lintangnya. Bagian ekuator matahari lebih cepat berotasi dibanding daerah kutub, apa akibatnya?

because the Sun rotates faster at the equator than at the poles, the field lines of the solar magnetic field are drawn out into a tight spiral

Atmosfer matahari Letaknya di atas fotosfer matahari Terdiri atas lapisan kromosfer dan korona Kerapatan dan daya radiasinya jauh lebih kecil dibanding fotoster (hanya dapat dilihat dari bumi saat terjadi gerhana matahari total) Koronagraf merupakan alat untuk mengamati atmosfer matahari

Atmosfer matahari saat gerhana matahari total

Kromosfer Tepat di atas fotosfer dengan ketebalan 500 km Didominasi hidrogen Kerapatan berkurang terhadap ketinggian, namun suhunya malah meningkat Terjadi flare (penambahan intensitas yang sangat cepat di kromosfer bagian atas atau korona bagian bawah (banyak bintik-bintik)

Prominase : awan raksasa tersusun atas plasma dengan kerapan tinggi dengan suhu lebih dingin mengantung pada korona yang panas Prominase dapat meletus dan lepas dari atmosfer matahari

Korona Merupakan bagian yang paling bergolak Berada pada wilayah hingga beberapa kali radius matahari Kerapatan gas akan terus berkurang dengan ketinggian namun suhu terus naik (semakin jauh dari sumber kok semakin panas? Aneh?

Mekanisme pemanasan yang terjadi di korona bersifat magnetik yakni medan magnet mengalami rekonfigurasi di wilayah korona sehingga terjadi arus listrik lokal yang menyebabkan pemanasan di korona Gelombang magnetohidrodinamik juga sangat berperan di korona

Mempelajari bagian dalam matahari Heliosismologi: gelombang suara di dalam matahari menyebabkan piringan matahari yang tampak dari bumi bergerak keluar masuk, berdenyut di seluruh matahari yang diuhasilkan oleh gas yang mengaliri di wilayah konvektif dan terletak diantara zona radiatif dan inti matahari Pemodelan

Pemodelan Hidrogen dan helium mendominasi wilayah matahari Tekanan berbanding lurus terhadap kedalaman (di pusat matahari 1016 paskal Suhu yang sangat tinggi di matahari sehingga pada kedalaman tertentu atom-atom mengalami ionisasi sempurna karena adanya atom-atom berenergi tinggi. plasma?

Suhu di pusat matahari 14 jt K Adanya reaksi nuklir yang dapat menjaga kelangsungan temperatur dan luminositas matahari Keberlangsungan reaksi nuklir sebagai sumber energi melimpah yang berfungsi menjaga gradien tekanan untuk mencegah keruntuhan matahari karena gravitasi.

Bagaimana matahari menghasilkan sinarnya? Energi dihasilkan dari rekasi nuklir dalam inti matahari Di zona radiatif energi dipindahkan secara radiasi (71,3 % dari jari-jari matahari) Zona radiatif diselubungi zona konvektif (tempat energi dipindahkan secara konveksi) Di zona radiatif, foton tidak dapat bergerak dengan cepat, butuh waktu sekitar 170 tahun meninggalkan zona radiatif, mengapa?

Apa yang terjadi di zona konveksi? Setelah tiba di bagian bawah zona konveksi, foton akan tertahan karena zona konveksi cukup kedap. Apa akibatnya? Foton akan memanasi bagian bawah zona konveksi dan energi yang dihasilkan akan dipindahkan ke permukaan matahari melalui cara konveksi , partikel gas panas akan naik ke atas zona konvettif (fotosfer) dalam waktu 10 hari. Sesampainya di atas permukaan konvektif, partikel gas akan memancarkan radiasi termalnya dalam bentuk sinar matahari.

Proses konveksi terjadi setiap saat sehingga fotosfer terjaga pada suhunya. Setelah memancarkan radiasi termal, partikel gas yang telah sampai permukaan konvektif akan kembali dingin dan tenggelam ke dasar zona konvektif dan akan naik kembali setelah mendapat panas dari foton yang datang dari zona radiatif. Apakah radiasi yang dipancarkan oleh fotosfer merupakan efek reaksi nuklir tau radiasi termal? Apa buktinya?

Tugas Pelajari Reaksi nuklir dalam inti matahari yang meliputi kajian: Fusi hidrogen pada fokus pembahasan rantai proton-proton Pelajari materi “ hal-hal yang menyebabkan bintang dapat bersinar” dengan fokus pada reaksi rantai proton-proton dan siklus CNO.