Matahari

1. Pengertian Matahari 

Matahari adalah bintang induk Tata Surya dan merupakan komponen utama sistem Tata Surya ini. Bintang ini berukuran 332.830 massa bumi. Massa yang besar ini menyebabkan kepadatan inti yang cukup besar untuk bisa mendukung kesinambungan fusi nuklir dan menyemburkan sejumlah energi yang dahsyat. Kebanyakan energi ini dipancarkan ke luar angkasa dalam bentuk radiasi eletromagnetik, termasuk spektrum optik. Cahaya matahari dibandingkan bintang yang lain terasa lebih cemerlang. Hal itulah yang menyebabkan pada waktu siang hari kita tidak dapat melihat bintang selain matahari.

Matahari adalah bintang induk Tata Surya dan merupakan komponen utama sistem Tata Surya ini. Bintang ini berukuran 332.830 massa bumi. Massa yang besar ini menyebabkan kepadatan inti yang cukup besar untuk bisa mendukung kesinambungan fusi nuklir dan menyemburkan sejumlah energi yang dahsyat. Kebanyakan energi ini dipancarkan ke luar angkasa dalam bentuk radiasi eletromagnetik, termasuk spektrum optik.

Matahari adalah bintang yang jaraknya paling dekat dengan bumi baik pada gugusan galaksi bima sakti maupun pada galaksi andromeda. Matahari adalah sebuah bintang karena matahari memancarkan cahaya yang dihasilkan sendiri. Matahari dapat memancarkan cahaya dan panas yang amat sangat besar energinya karena dihasilkan dari reaksi fusi nuklir penggabungan inti atom hidrogen.

Matahari merupakan suatu bola gas yang pijar dan ternyata tidak berbentuk bulat betul. Matahari mempunyai katulistiwa dan kutub karena gerak rotasinya. Garis tengah ekuatorialnya 864.000 mil, sedangkan garis tengah antar kutubnya 43 mil lebih pendek. Matahari merupakan anggota Tata Surya yang paling besar, karena 98% massa Tata Surya terkumpul pada matahari.

Di samping sebagai pusat peredaran, matahari juga merupakan pusat sumber tenaga di lingkungan tata surya.

2. Ukuran Matahari 

Matahari dikategorikan ke dalam bintang kerdil kuning (tipe G V) yang berukuran tengahan, tetapi nama ini bisa menyebabkan kesalahpahaman, karena dibandingkan dengan bintang-bintang yang ada di dalam galaksi Bima Sakti, matahari termasuk cukup besar dan cemerlang. Bintang diklasifikasikan dengan diagram Hertzsprung-Russell, yaitu sebuah grafik yang menggambarkan hubungan nilai luminositas sebuah bintang terhadap suhu permukaannya. Secara umum, bintang yang lebih panas akan lebih cemerlang. Bintang-bintang yang mengikuti pola ini dikatakan terletak pada deret utama, dan matahari letaknya persis di tengah deret ini. Akan tetapi, bintang-bintang yang lebih cemerlang dan lebih panas dari matahari adalah langka, sedangkan bintang-bintang yang lebih redup dan dingin adalah umum.

3. Letak Matahari 

Matahari adalah bintang yang tampak paling besar dibandingkan bintang-bintang lain yang bertaburan di angkasa luar karena jaraknya yang sangat dekat, yaitu sekitar 150 juta km. 150 juta kilo meter disebut juga sebagai satuan astronomi.

Jarak kedudukan terdekat matahari ke bumi jaraknya adalah 147 juta km disebut Perihelium (1 januari). Sedangkat jarang paling jauh matahari ke bumi yakni kurang lebh sekitar 152 juta km disebut Aphelium (1 juli). Tentu saja saat ini belum ada orang yang menghitung secara langsung jarak matahari ke bumi karena sangat panas dan silau. Matahari serta kedelapan buah planet (yang sudah diketahui/ditemukan oleh manusia) membentuk Tata Surya. Matahari dikategorikan sebagai bintang kecil jenis G.

4. Unsur Penyusun Matahari 

Matahari secara metalisitas dikategorikan sebagai bintang "populasi I". Bintang kategori ini terbentuk lebih akhir pada tingkat evolusi alam semesta, sehingga mengandung lebih banyak unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium ("metal" dalam sebutan astronomi) dibandingkan dengan bintang "populasi II". Unsur-unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium terbentuk di dalam inti bintang purba yang kemudian meledak. Bintang-bintang generasi pertama perlu punah terlebih dahulu sebelum alam semesta dapat dipenuhi oleh unsur-unsur yang lebih berat ini. Bintang-bintang tertua mengandung sangat sedikit metal, sedangkan bintang baru mempunyai kandungan metal yang lebih tinggi. Tingkat metalitas yang tinggi ini diperkirakan mempunyai pengaruh penting pada pembentukan sistem Tata Surya, karena terbentuknya planet adalah hasil penggumpalan metal.

Di samping sebagai pusat peredaran, matahari juga merupakan pusat sumber tenaga di lingkungan tata surya. Matahari terdiri dari inti dan tiga lapisan kulit, masing-masing fotosfer, kromosfer dan korona. Untuk terus bersinar, matahari, yang terdiri dari gas panas menukar zat hidrogen dengan zat helium melalui reaksi fusi nuklir pada kadar 600 juta ton, dengan itu kehilangan empat juta ton massa setiap saat.

5. Usia Matahari

Dipercayai bahwa posisi matahari pada deret utama secara umum merupakan "puncak hidup" dari sebuah bintang, karena belum habisnya hidrogen yang tersimpan untuk fusi nuklir. Saat ini Matahari tumbuh semakin cemerlang. Pada awal kehidupannya, tingkat kecemerlangannya adalah sekitar 70 persen dari kecermelangan sekarang.

Matahari terbentuk pada 4,6 miliar tahun lalu. Kepadatan massa matahari adalah 1,41 berbanding massa air. Jumlah tenaga matahari yang sampai ke permukaan Bumi yang dikenali sebagai konstan surya menyamai 1.370 watt per meter persegi setiap saat. Matahari sebagai pusat Tata Surya merupakan bintang generasi kedua. Material dari matahari terbentuk dari ledakan bintang generasi pertama seperti yang diyakini oleh ilmuwan, bahwasanya alam semesta ini terbentuk oleh ledakan big bang sekitar 14.000 juta tahun lalu.

6. Suhu Matahari 

Panas matahari pada permukaannya adalah kurang lebih 6 ribu derajat selsius. Sedangkan pada inti matahari temperatur mencapai 150 juta derajat celcius. Dari waktu ke waktu suhu matahari akan diperkirakan semakin dingin dan akhirnya mati bersama planet-planet lain termasuk bumi.

7. Konstanta dan Energi Pancaran Matahari

Matahari memancarkan energi dalam bentuk cahaya ke segala arah. Energi yang dipancarkan tersebut, hanya sebagian kecil yang sampai di bumi. Namun sejumlah energi yang kecil tersebut sudah cukup sebagai sumber energi di bumi. Berdasarkan hasil penelitian, setiap 1 cm2 atmosfir bumi rata-rata menerima energi matahari sebesar 2 kalori setiap menit (8,4 joule/menit). Nilai 2 kalori per menit ini selanjutnya disebut konstanta matahari.

Berdasarkan penelitian diperoleh bahwa matahari merupakan bola gas yang sangat panas. Bola gas tersebut terdiri atas 70 % gas hidrogen, 25 % gas helium, dan 5 % unsur-unsur lain seperti gas oksigen, karbon, neon, besi, nitrogen, silikon, magnesium, nikel, dan belerang (sulfur).

Banyaknya kalor yang diterima oleh setiap 1 cm persegi pada bagian atas atmosfir matahari permenit adalah 2 kalori per menit per cm persegi. Energi matahari terjadi karena adanya fusi atau penggabungan inti hidrogen membentuk inti helium serta 2 positron dan energi 24,7 MeV.

8. Lapisan-Lapisan Matahari

Wujud matahari adalah bola gas berpijar yang sangat besar. Berpijarnya bola gas tersebut disebabkan oleh adanya reaksi fusi di bagian inti matahari. Oleh karena itu. inti matahari mempunyai suhu yang paling tinggi dibandingkan bagian-bagian yang lain. Berdasarkan letaknya, susunan lapisan matahari dapat dibedakan menjadi empat macam. Lapisan-lapisan tersebut mulai dari yang terdalam berturut-turut adalah lapisan inti, fotosfer, kromosfer, dan korona.

• Inti

Inti merupakan bagian yang paling dalam dari matahari. Suhu di lapisan ini diperkirakan mencapai 16 juta oC. Inti matahari adalah tempat berlangsungnya reaksi fusi hidrogen menjadi inti helium dan menghasilkan reaksi yg sngat besar. Energi hasil reaksi fusi dipancarkan ke luar secara radiasi.. Suhu inti matahari mencapai 15 juta kelvin.

• Fotosfer (Lapisan Cahaya)

Fotosfer adalah Bagian lapisan permukaan yang memancarkan cahaya yang kuat dan menyilaukan. Lapisan ini merupakan permukaan matahari yang tebalnya kurang lebih 350 km. Lapisan inilah yang memancarkan cahaya sangat kuat. Oleh karena itu. fotosfer juga disebut lapisan cahaya. Suhu di fotosfer diperkirakan rata-rata 6.000 oC. Pada suhu tersebut, suatu benda memancarkan cahaya berwarna kuning. Hal ini sesuai dengan cahaya matahari yang berwarna kekuning-kuningan.

• Kromosfer

Lapisan kromosfera dapat terlihat saat terjadi gerhana matahari, kromosfera tersusun dr lapisan hidrogen. Lapisan gas yang sangat tebal. Kromosfer merupakan lapisan gas di atas fotoser yang tebalnya sekitar 16.000 km. Oleh karena itu, kromosfer sering disebut lapisan atmosfer matahari. Di lapisan bawah (dekat fotosfer). Suhu lapisan kromosfera di dekat korona mencapai 10.000 kelvin, sedangkan di lapisan luarnya kurang lebih 4000 kelvin. Kromosfer.hanya dapat dilihat pada saat terjadi gerhana matahari total. Pada saat itu. Kromosfer tampak seperti gelang atau cincin yang berwarna merah.

• Korona

Korona mempakan lapisan matahari yang paling luar. lapisan ini juga sering disebut lapisan atmosfer matahari bagian luar. Lapisan ini dapat dilihat pada saat terjadi gerhana matahari berupa lingkaran putih yg mengelilingi matahari. Korona juga merupakan lapisan gas yang sangat tipis. Korona berwarna abu-abu akibat tumbukan ion-ion pada suhu yg sangat tinggi. Gas tersebut sering tampak seperti mahkota putih cemerlang yang mengelilingi matahari. Oleh karena itu, lapisan gas tersebut disebut korona, artinya mahkota. Karena merupakan lapisan gas tipis. bentuk korona selalu berubah-ubah. Tebal korona diperkirakan mencapai 2,5 juta km. Lapisan korona mengandung gas yang sangat tipis bersuhu 1 juta Kelvin, suhu Korona dapat diamati setiap saat dengan teleskop. Teleskop yang digunakan untuk mengamati korona disebut koronagraf.

9. Medium Antar Planet

Disamping cahaya, matahari juga secara berkesinambungan memancarkan semburan partikel bermuatan (plasma) yang dikenal sebagai angin matahari. Semburan partikel ini menyebar keluar kira-kira pada kecepatan 1,5 juta kilometer per jam, menciptakan atmosfer tipis (heliosfer) yang merambah Tata Surya paling tidak sejauh 100 SA (lihat juga heliopause). Kesemuanya ini disebut medium antarplanet. Badai geomagnetis pada permukaan matahari, seperti semburan matahari (solar flares) dan pengeluaran massa korona (coronal mass ejection) menyebabkan gangguan pada heliosfer, menciptakan cuaca ruang angkasa. Struktur terbesar dari heliosfer dinamai lembar aliran heliosfer (heliospheric current sheet), sebuah spiral yang terjadi karena gerak rotasi magnetis matahari terhadap medium antarplanet. Medan magnet bumi mencegah atmosfer bumi berinteraksi dengan angin matahari. Venus dan Mars yang tidak memiliki medan magnet, atmosfernya habis terkikis ke luar angkasa. Interaksi antara angin matahari dan medan magnet bumi menyebabkan terjadinya aurora, yang dapat dilihat dekat kutub magnetik bumi.

Heliosfer juga berperan melindungi Tata Surya dari sinar kosmik yang berasal dari luar Tata Surya. Medan magnet planet-planet menambah peran perlindungan selanjutnya. Densitas sinar kosmik pada medium antarbintang dan kekuatan medan magnet matahari mengalami perubahan pada skala waktu yang sangat panjang, sehingga derajat radiasi kosmis di dalam Tata Surya sendiri adalah bervariasi, meski tidak diketahui seberapa besar.

Medium antarplanet juga merupakan tempat beradanya paling tidak dua daerah mirip piringan yang berisi debu kosmis. Yang pertama, awan debu zodiak, terletak di Tata Surya bagian dalam dan merupakan penyebab cahaya zodiak. Ini kemungkinan terbentuk dari tabrakan dalam sabuk asteroid yang disebabkan oleh interaksi dengan planet-planet. Daerah kedua membentang antara 10 SA sampai sekitar 40 SA, dan mungkin disebabkan oleh tabrakan yang mirip tetapi tejadi di dalam Sabuk Kuiper.

 

10. Perputaran Matahari 

Matahari berputar 25,04 hari bumi setiap putaran dan mempunyai gravitasi 27,9 kali gravitasi Bumi. Terdapat julangan gas teramat panas yang dapat mencapai hingga 100.000 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 matahari yang 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.

11. Gerhana Matahari 

Gerhana matahari terjadi ketika posisi Bulan terletak di antara Bumi dan Matahari sehingga menutup sebagian atau seluruh cahaya Matahari. Walaupun Bulan lebih kecil, bayangan Bulan mampu melindungi cahaya matahari sepenuhnya karena Bulan yang berjarak rata-rata jarak 384.400 kilometer dari Bumi lebih dekat dibandingkan Matahari yang mempunyai jarak rata-rata 149.680.000 kilometer.

Gerhana matahari dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu: gerhana total, gerhana sebagian, dan gerhana cincin. Sebuah gerhana matahari dikatakan sebagai gerhana total apabila saat puncak gerhana, piringan Matahari ditutup sepenuhnya oleh piringan Bulan. Saat itu, piringan Bulan sama besar atau lebih besar dari piringan Matahari. Ukuran piringan Matahari dan piringan Bulan sendiri berubah-ubah tergantung pada masing-masing jarak Bumi-Bulan dan Bumi-Matahari.

Gerhana sebagian terjadi apabila piringan Bulan (saat puncak gerhana) hanya menutup sebagian dari piringan Matahari. Pada gerhana ini, selalu ada bagian dari piringan Matahari yang tidak tertutup oleh piringan Bulan.

Gerhana cincin terjadi apabila piringan Bulan (saat puncak gerhana) hanya menutup sebagian dari piringan Matahari. Gerhana jenis ini terjadi bila ukuran piringan Bulan lebih kecil dari piringan Matahari. Sehingga ketika piringan Bulan berada di depan piringan Matahari, tidak seluruh piringan Matahari akan tertutup oleh piringan Bulan. Bagian piringan Matahari yang tidak tertutup oleh piringan Bulan, berada di sekeliling piringan Bulan dan terlihat seperti cincin yang bercahaya.

Gerhana matahari tidak dapat berlangsung melebihi 7 menit 40 detik. Ketika gerhana matahari, orang dilarang melihat ke arah Matahari dengan mata telanjang karena hal ini dapat merusakkan mata secara permanen dan mengakibatkan kebutaan.

• Cara mengamati gerhana Matahari

Demi keamanan, peminat gerhana disarankan tidak melihat Matahari secara langsung. Untuk melindungi mata dari kerusakan, gunakan alat penapis cahaya yang mampu memperkecil intensitas cahaya Matahari hingga sepuluh ribu kali. Alat penapis cahaya bisa dibuat menggunakan kertas mylar yang dapat diperoleh di toko fotografi terdekat.

Apabila kertas mylar tidak bisa diperoleh maka pilihan berikutnya jatuh kepada kamera lubang jarum. Prinsipnya adalah membuat lubang sekecil mungkin pada selembar kertas lalu memproyeksikan bayangan Matahari selama gerhana. Bayangan yang dihasilkan oleh lubang kecil ini adalah proyeksi langsung dari kejadian yang berlangsung di langit.

Bayangan pohon bisa berfungsi sebagai kamera lubang jarum alamiah. Carilah pepohonan yang tidak begitu rindang, di mana cahaya Matahari masih bisa menembus lebatnya dedaunan. Ketika Bulan mulai masuk ke piringan Matahari maka kita akan melihat proyeksinya pada bayangan pohon. Proyeksi ini akan mengikuti gerakan Bulan di depan piringan Matahari.

Teknik lain seperti melihat melalui piringan magnetik disket, CD, kaca mata hitam, potongan negatif film yang terbakar sering dijadikan alternatif. Walaupun berhasil mengurangi cahaya Matahari yang sampai ke mata, teknik ini masih menyisakan bahaya. Terdapat panjang gelombang inframerah yang tidak tampak oleh mata namun secara signifikan masih bisa menembus filter sederhana di atas. Akibatnya, cahaya inframerah dalam jumlah besar akan jatuh ke retina. Pemakaian peralatan di atas dalam watu lama akan membuat mata menjadi perih bahkan bisa berujung pada cacat permanen pada mata (mata menjadi tidak sensitif dsb.) Penggunaan peralatan sederhana di atas sebaiknya dihindari.

12. Badai Matahari

Solar storm adalah fenomena alam yang terjadi pada matahari ketika terlemparnya proton dan elektron akibat aktifitas magnetik matahari yang biasanya terjadi 11 tahun sekali. Akibat aktifitas magnetik tersebut, gelombang magnetik yang mengarah ke bumi menghalangi sinyal-sinyal komunikasi. Oleh karena itu seluruh alat komunikasi yang menggunakan sinyal elektromagnetik tidak bisa berfungsi dengan baik.