15 Juni 2011
Matahari adalah bintang berwarna putih yang berperan sebagai pusat tata surya. Matahari berbentuk bola dengan komponen penyusun terbesar berupa gas helium dan hidrogen terionisasi. Berdasarkan penghitungan menggunakan Hukum Newton dengan melibatkan nilai kecepatan orbit Bumi, jarak matahari, dan gaya gravitasi, diperoleh massa matahari sebesar 1,989x1030 kilogram. Angka tersebut sama dengan 333.000 kali massa Bumi. Oleh karena itu, matahari menjadi obyek terbesar di tata surya dengan massa mencapai 99,85% dari total massa tata surya.
Matahari merupakan bintang yang paling dekat dengan bumi, yaitu berjarak rata-rata 149.600.000 kilometer (92,96 juta mil). Jarak matahari ke bumi ini dikenal sebagai satuan astronomi dan biasa dibulatkan (untuk penyederhanaan hitungan) menjadi 150 juta km. Berdasarkan perhitungan dengan metode radioaktif, batuan bulan, meteorit dan batuan bumi tertua yang pernah ditemukan berusia sekitar 4,6 juta tahun. Sementara itu, sampel batuan matahari belum pernah didapatkan sehingga penghitungan dilakukan secara matematika menggunakan model interior matahari. Hasilnya adalah matahari diperkirakan berusia 5 ± 1,5 juta tahun. Namun, oleh karena tata surya diketahui terbentuk sebagai satu kesatuan dalam waktu yang berdekatan maka kini secara umum matahari dianggap berusia 4,6 juta tahun.
Di samping sebagai pusat peredaran, matahari juga merupakan sumber energi untuk kehidupan yang berkelanjutan. Panas matahari menghangatkan bumi dan membentuk iklim, sedangkan cahayanya membuat siang hari terang dan dipakai oleh tumbuhan untuk fotosintesis.Tanpa matahari, tidak akan ada kehidupan di bumi karena banyak reaksi kimia yang tidak dapat berlangsung
Struktur matahari
Matahari memiliki enam lapisan yang masing-masing memiliki karakteristik tertentu.[3] Keenam lapisan tersebut meliputi inti matahari, zona radioaktif, dan zona konvektif yang membentuk lapisan dalam (interior); fotosfer; kromosfer; dan korona sebagai daerah terluar dari matahari. [3]
Inti matahari
Inti adalah area terdalam dari matahari yang memiliki suhu sekitar 15 juta derajat Celcius (27 juta derajat Fahrenheit).[3][11] Berdasarkan perbandingan radius/diameter, bagian inti berukuran seperempat jarak dari pusat ke permukaan dan 1/64 total volume matahari.[12] Kepadatannya adalah sekitar 150 g/cm3. Suhu dan tekanan yang sedemikian tingginya memungkinkan adanya pemecahan atom-atom menjadi elektron, proton, dan neutron.[11][12] Neutron yang tidak bermuatan akan meninggalkan inti menuju bagian matahari yang lebih luar.[11] Sementara itu, energi panas di dalam inti menyebabkan pergerakan elektron dan proton sangat cepat dan bertabrakan satu dengan yang lain menyebabkan reaksi fusi nuklir (sering juga disebut termonuklir).[3][11] Inti matahari adalah tempat berlangsungnya reaksi fusi nuklir helium menjadi hidrogen. [12] Energi hasil reaksi termonuklir di inti berupa sinar gamma dan neutrino memberi tenaga sangat besar sekaligus menghasilkan seluruh energi panas dan cahaya yang diterima di bumi.[3][11][13] Energi tersebut dibawa keluar dari matahari melalui radiasi.[3][sunting]Zona radioaktif
Zona radioaktif adalah daerah yang menyelubungi inti matahari.[14] Energi dari inti dalam bentuk radiasi berkumpul di daerah ini sebelum diteruskan ke bagian matahari yang lebih luar.[14]Kepadatan zona radiaktif adalah sekitar 20 g/cm3 dengan suhu dari bagian dalam ke luar antara 7 juta hingga 2 juta derajat Celcius.[15] Suhu dan densitas zona radioaktif masih cukup tinggi, namun tidak memungkinkan terjadinya reaksi fusi nuklir.[15]
Zona konvektif
Zona konvektif adalah lapisan di mana suhu mulai menurun.[3] Suhu zona konvektif 2 juta derajat Celcius hanya sekitar(3.5 juta derajat Fahrenheit).[3] Energi dari inti matahari membutuhkan waktu 170.000 tahun untuk mencapai zona konvektif.[3]
Setelah keluar dari zona radiatif, atom-atom berenergi dari inti matahari akan bergerak menuju lapisan lebih luar yang memiliki suhu lebih rendah.[16] Penurunan suhu tersebut menyebabkan terjadinya perlambatan gerakan atom sehingga pergerakan secara radiasi menjadi kurang efisien lagi.[13] Saat berada di zona konvektif, pergerakan atom akan terjadi secara konveksi di area sepanjang beberapa ratus kilometer yang tersusun atas sel-sel gas raksasa yang terus bersirkulasi.[13] Atom-atom bersuhu tinggi yang baru keluar dari zona radiatif akan bergerak dengan lambat mencapai lapisan terluar zona konvektif yang lebih dingin menyebabakan atom-atom tersebut "jatuh" kembali ke lapisan teratas zona radiatif yang panas yang kemudian kembali naik lagi.[16] Peristiwa ini terus berulang menyebabkan adanya pergerakan bolak-balik yang menyebabakan transfer energi seperti yang terjadi saat memanaskan air dalam panci.[16]Oleh sebab itu, zona konvektif dikenal juga dengan nama zona pendidihan (the boiling zone).[16] Materi energi akan mencapai bagian atas zona konvektif dalam waktu beberapa minggu.[16]
Fotosfer
Fotosfer atau permukaan matahari meliputi wilayah setebal 500 kilometer dengan suhu sekitar 5.500 derajat Celcius (10.000 derajat Fahrenheit).[3] Sebagian besar radiasi matahari yang dilepaskan keluar berasal dari fotosfer. [3]Energi tersebut diobservasi sebagai sinar matahari di bumi, 8 menit setelah meninggalkan matahari. [3]
Kromosfer
Kromosfer adalah lapisan di atas fotosfer.[3] Warna dari kromosfer biasanya tidak terlihat karena tertutup cahaya yang begitu terang yang dihasilkan fotosfer.[3] Namun saat terjadigerhana matahari total, di mana bulan menutupi fotosfer, bagian kromosfer akan terlihat sebagai bingkai berwarna merah di sekeliling matahari.[3][13] Warna merah tersebut disebabkan oleh tingginya kandungan helium di sana.[13]
Korona
Korona merupakan lapisan terluar dari matahari.[13] Lapisan ini berwarna putih, namun hanya dapat dilihat saat terjadi gerhana karena cahaya yang dipancarkan tidak sekuat bagian matahari yang lebih dalam.[13] Saat gerhana total terjadi, korona terlihat membentuk mahkota cahaya berwarna putih di sekeliling matahari.[3] Lapisan korona memiliki suhu yang lebih tinggi dari bagian dalam matahari dengan rata-rata 2 juta derajat Fahrenheit, namun di beberapa bagian bisa mencapai suhu 5 juta derajat Fahrenheit.[13]
Jarak matahari dari bumi
Dibandingkan dengan bumi, diameter matahari kira-kira 112 kalinya. Gaya tarik matahari kira-kira 30 kali gaya tarik bumi. Sinar matahari menempuh masa delapan menit untuk sampai ke Bumi. Kuatnya pancaran sinar matahari dapat mengakibatkan kerusakan pada jaringan sensor mata dan mengakibatkan kebutaan.
Suhu
Jenis batuan atau logam apapun yang ada di Bumi ini akan lebur pada suhu setinggi itu. Ada pula yang menyebutkan temperatur di inti matahari kira kira sekitar 13.889.000 °C. Menurut JR Meyer, panas matahari berasal dari batu meteor yang berjatuhan dengan kecepatan tinggi pada permukaan matahari. Sedangkan menurut teori kontraksi H Helmholz, panas itu berasal dari menyusutnya bola gas. Ahli lain, Dr Bothe menyatakan bahwa panas tersebut berasal dari reaksi-reaksi termonuklir yang juga disebut reaksi hidrogen helium sintetis.
Perputaran Matahari
Karena Matahari tidak berbentuk padat melainkan dalam bentuk plasma, menyebabkan rotasinya lebih cepat di khatulistiwa daripada di kutub. Rotasi pada wilayah khatulistiwanya adalah sekitar 25 hari dan 35 hari pada wilayah kutub. Setiap putaran dan mempunyai gravitasi 27,9 kali gravitasi Bumi. Terdapat julangan gas teramat panas yang dapat mencapai hingga beribu bahkan berjuta kilometer ke angkasa. Semburan matahari 'sun flare' ini dapat mengganggu gelombang komunikasi seperti radio, TV dan radar di Bumi dan mampu merusak satelit atau stasiun angkasa yang tidak terlindungi. Matahari juga menghasilkan gelombang radio, gelombang ultra-violet, sinar infra-merah, sinar-X dan angin matahari yang merebak ke seluruh tata surya.
Bumi terlindungi daripada angin matahari oleh medan magnet bumi, sementara lapisan ozon pula melindungi Bumi daripada sinar ultra-violet dan sinar infra-merah. Terdapat bintik matahariyang muncul dari masa ke masa pada matahari yang disebabkan oleh perbedaan suhu di permukaan matahari. Bintik matahari itu menandakan kawasan yang "kurang panas" berbanding kawasan lain dan mencapai keluasan melebihi ukuran Bumi. Kadang-kala peredaran Bulan mengelilingi bumi menghalangi sinaran matahari yang sampai ke Bumi, oleh itu mengakibatkan terjadinya gerhana matahari.
Prominensa
Lidah api yang ada di matahari atau juga disebut Prominensa merupakan bagian matahari yang sangat besar, terang yang mencuat keluar dari permukaan matahari, seringkali berbentuk loop(putaran). Tanggal 26-27 September 2009 lalu, wahana ruang angkasa (Stereo A dan Stereo B) yang khusus memantau matahari merekam fenomena selama 30 jam ini.
Prominensa terjadi di lapisan photosphere pada matahari dan bergerak keluar menuju korona matahari. Jika korona merupakan gas-gas yang telah diionisasikan menjadi sangat panas, dinamakan plasma yang tidak begitu memperlihatkan cahayanya, prominensa berisikan plasma yang lebih dingin.
Prominensa biasanya menjulur hingga ribuan kilometer; yang terbesar yang pernah diamati terlihat pada tahun 1997 dengan panjang sekitar 350.000 kilometer - sekitar 28 kali diameter bumi. Massa di dalam prominensa berisikan material dengan berat hingga 100 miliar ton.
Gerakan Matahari
Matahari mempunyai dua macam gerakan sebagai berikut :
- Rotasi mengelilingi sumbunya, lamanya 25 1/2 hari satu kali putaran. Gerakan rotasi dapat dibuktikan dengan terlihat noda-noda hitam di bagian inti yang kadang-kadang berada di sebelah kanan dan kira-kira 2 minggu berada di sebelah kiri.
- Bergerak di antara gugusan-gugusan bintang. Selain berotasi, matahari bergerak di antara gugusan bintang dengan kecepatan 20 km per detik, pergerakan itu mengelilingi pusat galaksi.
Manfaat matahari
- Matahari mempunyai fungsi yang sangat penting bagi bumi. Energi pancaran matahari telah membuat bumi tetap hangat bagi kehidupan, membuat udara dan air di bumi bersirkulasi, tumbuhan bisa berfotosintesis, dan banyak hal lainnya.
- Merupakan sumber energi (sinar panas). Energi yang terkandung dalam batu bara dan minyak bumi sebenarnya juga berasal dari matahari.
- Mengontrol stabilitas peredaran bumi yang juga berarti mengontrol terjadinya siang dan malam, tahun serta mengontrol planet-planet lainnya. Tanpa matahari, sulit dibayangkan kalau akan ada kehidupan di bumi.
