tugas kuliah fisika bumi dan antariksa

1. *MATAHARI*
PRESENTASI KELOMPOK 2
Dosen pembimbing: Subhan Annur, M.Pd

2. • AGUSTINA NORHIDAYATI (A1C410021)
• NISPI HARIYANI (A1C410024)
• RISNA AFRIANTI (A1C410034)
• ALFIANNOR (A1C410048)
• SITI ZURAIDA (A1C411216)
• DESI DEWI PRATAMA (A1C408238)
NAMA ANGGOTA:

3. • KARAKTERISTIK MATAHARI
• GERAK SEMU MATAHARI
• INTENSITAS IONISASI PADA MATAHARI
• ENERGI MATAHARI
• KARAKTERISTIK RADIASI MATAHARI
RUMUSAN MASALAH:

4. 2.1 KARAKTERISTIK MATAHARI
BINTANG TERDEKAT DARI BUMI
Sesungguhnya Kami telah menghias langit yang terdekat
dengan hiasan, yaitu bintang-bintang,
-(QS. Ash Shaaffaat: 6)-
o Terletak sekitar 150.000.000 km dari bumi atau 8,5 menit cahaya
o Merupakan sumber energi untuk mempertahankan kehidupan di bumi
o Diameter matahari sekitar 14 x 10^5 km atau 109 kali diameter bumi
o Massa matahari 333.400 kali massa bumi atau secara pendekatan
sekitar 1,99 x 10^30 kg
o Matahari berbentuk bola yang berpijar dengan senyawa penyusun
utama berupa gas hidrogen (74%) dan helium (25%) terionisasi.
o Senyawa pelengkap lainnya terdiri dari besi, nikel, silikon, sulfur,
magnesium, karbon, neon, kalsium, dan kromium.

5. Fotosfer, area gelap adalah noda-noda Ukuran relatif matahari dan orbit Bulan
matahari

6. Potosphere

8. Potosphere
corona

11. o Cahaya matahari berasal dari reaksi fusi hidrogen menjadi helium
4 1H1 --> 2He4 + energi +neutrino
o Gaya gravitasi matahari sebanding dengan 28 kali gravitasi di
bumi
o Arah Rotasi Matahari dari barat ke timur, dengan periode/kala
rotasi :di daerah ekuator 26,9 hari dan di daerah kutub 34 hari.
Jarak rotasi dari pusat galaksi: 25.000 - 28.000 tc
o Revolusi Matahari : mengelilingi pusat galaksi melky way 226 juta
tahun dengan Kecepatan revolusi: 220 km/detik.
o Matahari tergolong bintang tipe G, dengan ciri memiliki suhu
permukaan sekitar 6.000 K dan umumnya bertahan selama 10
miliar tahun
o Jika kandungan hidrogen di intinya habis, matahari akan berubah
menjadi raksasa merah, 100 kali lebih besar dan ratusan kali lebih
terang, dan akan menelan bumi kita pada akhirnya, sebelum
akhirnya menjadi bintang kerdil berwarna putih, dan lalu
kehabisan bahan bakar menjadi bintang kerdil gelap

12. 2.2 GERAK SEMU MATAHARI
“....Sesuatu yang lain pasti berada di belakang segalanya, mengarahkan. Dan
itu, bisa disebut, semacam bukti matematika atas ketuhanan.”
Guy Murchie, Penulis Sains dari Amerika
Gerak semu adalah peredaran matahari jika dilihat
dari bumi sepanjang tahun, dengan lintasan
semunya dalam bola langit disebut dengan ekliptika

13. • Gerak semu harian Matahari melintasi langit
disebabkan oleh gerak nyata dari rotasi Bumi
• Gerak semu harian matahari mengakibatkan
perubahan posisi matahari setiap harinya. matahari
terlihat terbit di timur dan tenggelam di barat.
padahal gerak semu ini teramati karena bumi kita
yang ber-rotasi dengan arah sebaliknya, dari barat ke
timur. sehingga akan muncul tampak kesan semu
bahwa dari sudut pandang kita (sebagai pengamat) di
bumi, matahari-lah yang bergerak mengelilingi.
2.2.1 Gerak semu harian matahari

14. Penyebabnya adalah revolusi bumi.
Bumi membutuhkan waktu selama 1 tahun untuk
bergerak mengelilingi matahari (revolusi)
2.2.2 Gerak semu tahunan
matahari

15. • Bidang ekuator tidak
berimpit dengan bidang
ekliptika.
• Kutub utara langit
(KUL) adalah
perpanjangan kutub
utara Bumi,
• Kutub selatan langit
(KSL) adalah
perpanjangan kutub
selatan Bumi
• Ekuator langit adalah
perpanjangan ekuator
Bumi.

16. Tanggal-tanggal penting
Matahari dalam setahun

17. Lintasan semu matahari itu menggambarkan adanya perubahan
deklinasi matahari secara periodik. Deklinasi adalah jarak sudut
antara sebuah benda langit dengan “khatulistiwa langit”. Khatulistiwa
langit ini sendiri merupakan proyeksi khatulistiwa bumi terhadap bola
langit – kalau diambil asumsi bahwa langit berbentuk bola. Jadi,
deklinasi itu analog dengan lintang di bumi.
Deklinasi matahari selalu bertambah dan berkurang setiap hari secara
periodik. Pertambahan/pengurangannya per hari adalah kira-kira
sebesar 0.9856 derajat. Dengan begitu, waktu yang dibutuhkan untuk
deklinasi matahari berubah dari +23,5 derajat ke -23,5 derajat adalah
182,6211 hari.
2.2.3 Deklinasi Matahari

18. 2.3 INTENSITAS IONISASI PADA
MATAHARI
“dan siang apabila menampakkannya.. dan malam apabila menutupinya”
-(QS. As Syams: 3-4)-
Matahari tidak hanya memancarkan sinar tampak,
tetapi juga memancarkan sinar pada spektrum
ultraviolet (UV). Radiasi spektrum UV dari matahari
inilah yang memunculkan proses fotoionisasi di bagian
atas atmosfer. Sinar UV akan mengionisasi molekul-
molekul di sana sehingga terbentuklah bagian atmosfer
yang berisi ion-ion positif dan elektron. Bagian atmosfer
inilah yang disebut ionosfer.

19. Dalam kondisi harian,
ionosfer dipengaruhi oleh
rotasi bumi. Pada siang
hari, yaitu saat radiasi
matahari maksimum,
terbentuk empat bagian
lapisan ionosfer, yaitu
lapisan F2, F1, E, dan D
yang masing-masing
berurutan dalam
ketinggian

20. Daerah ionosfer dapat dibedakan dalam tiga wilayah yaitu seperti
penjelasan berikut:
o Ionosfer di daerah kutub. Di dekat kutub Bumi, garis-garis medan
geomagnetik hampir tegak lurus dengan permukaan bumi, hal
tersebut menyebabkan zona ini akan lebih terkena dampak cuaca
antariksa.
o Ionosfer di lintang menengah. Di lintang menengah, garis-garis
medan geomagnetik antara hampir tegak lurus dan sejajar dengan
permukaan bumi. Perbedaan lapisan-lapisan di ionosfer di daerah
ini memiliki struktur vertikal yang lebih jelas dinbandingkan pada
di daerah kutub.
o Ionosfer di daerah khatulistiwa. Dari ekuator sampai lintang rendah
200, garis-garis medan geomagnetik sejajar dengan permukaan
bumi. Matahari hampir tegak lurus terhadap permukaan bumi dan
fotoionisasi di daerah ini menjadi maksimum. Ionosfer khatulistiwa
menyajikan juga karakteristik lain yang menarik, seperti anomali
ekuator dan penyimpangan pada lapisan F ionosfer, seperti spread-
F.

21. 2.4 ENERGI MATAHARI

22. • Sumber daya bagi satelit angkasa luar
• Proses fotosintesis tumbuhan
• Kalkulator dengan solar sel yang sangat kecil
• PLTS
• Solar Chill, lemari pendingin energi matahari
• Slites solar
• Atap vaulted
• Dsb.
Pemanfaatan Energi matahari:

24. 2.5 KARAKTERISTIK RADIASI
MATAHARI
“Maha Suci Allah yang menjadikan di langit gugusan-gugusan bintang
dan Dia menjadikan juga padanya matahari dan bulan yang
bercahaya.” –(QS. Al Furqan: 61)
Radiasi Matahari adalah pancaran energi yang berasal
dari proses thermonuklir yang terjadi di Matahari. Energi
radiasi Matahari berbentuk sinar dan gelombang
elektromagnetik. Spektrum radiasi Matahari sendiri terdiri
dari dua yaitu, sinar bergelombang pendek dan sinar
bergelombang panjang. Sinar yang termasuk gelombang
pendek adalah sinar x, sinar gamma, sinar ultra violet,
sedangkan sinar gelombang panjang adalah sinar infra
merah.

25. Jumlah total radiasi yang diterima di permukaan bumi tergantung 4
faktor, antara lain:
1) Jarak Matahari
2) Intensitas radiasi Matahari yaitu besar kecilnya sudut datang
sinar Matahari pada permukaan bumi. Jumlah yang diterima
berbanding lurus dengan sudut besarnya sudut datang.
3) Panjang hari (sun duration), yaitu jarak dan lamanya antara
Matahari terbit dan Matahari terbenam
4) Pengaruh atmosfer. Sinar yang melalui atmosfer sebagian akan
diadsorbsi oleh gas-gas, debu dan uap air, dipantulkan kembali,
dipancarkan dan sisanya diteruskan ke permukaan bumi.

26. Energi matahari melakukan jalannya ke Bumi dengan mekanisme pemindahan
energi yang dinamakan radiasi. Energi yang dipindahkan dengan radiasi berjalan
keluar dari sumbernya dalam segala arah. Matahari memancarkan cahaya dan
panas maupun cahaya UV yang menyebabkan warna kuning coklat karena terbakar
panas sinar matahari. Cahaya, panas dan cahaya UV adalah hanya bagian dari
deretan besar energi yang dinamakan radiasi elektromagnetik.
Spektrum elektromagnetik dibagi berdasarkan panjang gelombang. Sinar Gamma
mempunyai panjang gelombang terpendek – kurang dari sepermilyar centimeter, dan
gelombang radio adalah yang terpanjang, dengan panjang gelombang dapat mencapai
kilometer. Cahaya tampak, seperti namanya, adalah hanya bagian dari spektrum yang
dapat kita lihat.

27. seluruh bentuk radiasi elektromagnetik pada dasarnya adalah sama. Ketika setiap
bentuk radiasi diserap oleh suatu obyek, hasilnya adalah kenaikan suhu. Seluruh
panjang gelombang berpindah menembus angkasa pada kecepatan 300,000 km
(186,000 mil) per detik (kecepatan cahaya).
Sungguh luar biasa bahwa radiasi dari matahari (dan dari banyak rangkaian bintang) harus
termampatkan dalam pita spektrum elektromagnetik yang sangat sempit sehingga memancarkan
radiasi yang tepat bagi kesinambungan seluruh kehidupan di bumi.
Ian Campbell, Fisikawan dari Inggris

28. • Semua obyek, pada suhu berapa saja, mengemisikan energi
radiant.
• Tidak saja obyek panas seperti Matahari, tetapi juga benda
dingin seperti es, mengemisikan energi. Hukum dasar ke dua
menegaskan bahwa: makin panas benda yang
meradiasikan, makin pendek panjang gelombang dari emisi
maksimum.
• Obyek yang merupakan absorber radiasi yang baik, seperti
permukaan Bumi, juga merupakan emiter yang baik.
Permukaan Bumi dan Matahari menyerap dan
meradiasikan dengan efisiensi hampir 100% untuk masing-
masing suhunya.
Sebagian energi matahari dipantulkan kembali ke ruang angkasa. Dia
meninggalkan dalam panjang gelombang pendek yang sama ketika dia
datang ke Bumi.
Hukum2 dasar radiasi

29. “Tidakkah kamu memperhatikan, bahwa sesungguhnya
Allah memasukkan malam ke dalam siang dan
memasukkan siang ke dalam malam dan Dia
tundukkan matahari dan bulan masing-masing berjalan
sampai kepada waktu yang ditentukan, dan
sesungguhnya Allah Maha Mengetahui apa yang kamu
kerjakan.” –(QS. Luqman:29)-
SELESAI…
Thanks for all attention,,,
Wassalam…