Warna-warna Matahari yang Tak Terlihat Mata

Mengambil gambar matahari dengan kamera standar mungkin menghasilkan gambar yang sudah akrab bagi mata kita. Warna yang kuning, corak motif yang lebih sedikit dan warna orange saat matahari terbenam maupun terbit sebagai akibat dari cahaya matahari yang terhamburkan oleh atmosfer bumi. Pada faktanya matahari memancarkan sinar nya dalam semua warna, namun karena kuning adalah panjang gelombang yang paling terang dari matahari, maka warna kuninglah yang terlihat mata telanjang.

Kolase foto matahari dalam beragam panjang gelombang. Image by NASA/ESA SOHO; NASA STEREO; NASA SDO

Instrumen yang telah dibuat khusus untuk mengamati matahari, baik yang ada di bumi maupun yang berada di luar angkasa dapat menangkap cahaya matahari dalam berbagai panjang gelombang yanng berbeda. Panjang gelombang yang berbeda memberikan informasi tentang komponen yang berbeda-beda pula di permukaan dan di atmosfir matahari, sehingga dengan menggunakan tekhnik perbedaan panjanga gelombang ini, ilmuwan dapat mempelajari bintang kita yang selalu berubah-ubah dengan konstan setiap waktu nya .

Sebagai contoh Sinar kuning kehijauan (5500 Angstroms), umumnya berasal dari material yang memiliki kisaran panasn sekitar 5.700 derajat C, Sinar ultraviolet (94 Angstroms) berasal dari atom-atom yang panasnya mencapai 6.300.000 derajat C dan merupakan panjang gelombang yang dapat kita gunakan untuk melihat lidah api atau prominensa. Dengan mempelajari gambar-gambar dari matahari dalam berbagai macam panjang gelombang, ilmuwan dapat mempelajari sekaligus mengenali bagaimana partikel dan panas bergerak di atmosfer matahari. Beberapa contoh teleskop luar angkasa yang digunakan untuk mengamati matahari adalah SDO (Solar Dynamic Observatory), STEREO (Solar Terrestrial Relation Observatory) dan SOHO (ESA/NASA Solar and Heliospheric Observatory)

Cahaya merupakan salah satu contoh gelombang elektromagnetik. Sebuah cahaya yang memancar kemudian menerangi ruangan sekitar kita pada dasar nya disebabkan akibat panjang gelombang cahaya yang dipancarkan diterima oleh mata kita. Namun pada saat panjang gelombang tidak sepanjang yang mata manusia mampu menjangkau nya maka mata manusia tidak akan dapat melihat nya. Dipermukaan matahari berbagai macam atom seperti helium, hidrogen dan besi menjadi ion dan menyebabkan ion-ion memancarkan panjang gelombang yang berbeda pada saat mencapai suhu tertentu. Dari konsep inilah para ilmuwan mengamati matahari dan material-material di permukaan nya menggunakan panjang gelombang dari ion-ion yang berbeda. Sejak tahun 1900-an ilmuwan telah mengkatalogkan atom-atom yang memancarkan panjang gelombang berbeda dan asosiasi-asosiasi telah mendokumentasikannya dengan baik ke dalam daftar yang dapat mencapai hingga ratusan halaman.

Teleskop matahari memberikan kita informasi tentang panjang gelombang dalam dua langkah. Instrumen tertentu yang akrab dikenal dengan spektrometer berfungsi mengamati banyak panjang gelombang secara berkesinambungan dan mampu menghitung berapa panjang gelombang dari sinar yang tersedia. Dengan Hal ini maka dapat membantu menciptakan sebuah pemahaman gabungan tentang jarak suhu berapa yang diperlihatkan oleh material disekeliling matahari. Spektrograf tidak menghasilkan gambar seperti pada umumnya melainkan menghasilkan grafik yang mengkategorikan jumlah dari tiap-tiap gelombang.

Instrumen yang menghasilkan gambar konvensional dari matahari dan hanya terfokus pada sinar di satu panjang gelombang tertentu terkadang tidak dapat memberikan informasi yang relatif kuat. Ilmuwan SDO memilih 10 panjang gelombang yang berbeda untuk diamati melalui instrumen AIA (Atmospheric Imaging Assembly). Tiap panjang gelombang secara garis besar berdasarkan satu, atau mungkin dua tipe ion. Tiap panjang gelombang telah dipilih untuk menandai bagian tertentu dari atmosfer matahari.

Contoh matahari dalam bermacam-macam panjang gelombang. Image by: NASA/ESA SOHO; NASA STEREO; NASA SDO.

Mulai dari permukaan matahari ke luar, panjang gelombang yang teleskop SDO amati diukur dalam satuan Angstrom:

4500: Menunjukkan permukaan matahari atau fotosfer.

1700: Menunjukkan permukaan matahari, termasuk lapisan atmosfer matahari yang disebut kromosfer, yang terletak tepat di atasnya fotosfer dan dimana suhu mulai meningkat.

1600: Menunjukkan campuran antara fotosfer bagian atas dan apa yang disebut sebagai daerah transisi (peralihan), sebuah daerah antara kromosfer dan bagian teratas lapisan atmosfer matahari yang disebut korona. Daerah transisi adalah daerah dimana suhu secara cepat meningkat.

304: Sinar ini dipancarkan dari kromosfer dan daerah transisi.

171: Panjang gelombang ini memperlihatkan atmosfer matahari atau korona, saat mereka diam. Panjang gelombang ini juga memperlihatkan lengkungan magnetik raksasa yang dikenal sebagai lingkaran korona.

193: Memperlihatkan daerah yang sedikit lebih panas di korona, dan juga material lidah api yang lebih panas.

211: Panjang gelombang ini memperlihatkan daerah aktif yang bermagnet dan panas di korona.

335: Panjang gelombang juga menunjukkan daerah aktif yang bermagnet dan panas di korona.

94: Panjang gelombang ini menandai daerah di korona saat terjadi lidah api.

131: Material terpanas di lidah api.