Matahari adalah
bintang di pusat Tata Surya. Bentuknya nyaris bulat dan terdiri dari plasma
panas bercampur medan magnet. Diameternya
sekitar 1.392.684 km, kira-kira 109 kali diameter Bumi, dan massanya (sekitar
2×1030 kilogram, 330.000 kali massa Bumi) mewakili kurang lebih 99,86% massa
total Tata Surya. Secara kimiawi, sekira
tiga perempat massa Matahari terdiri dari hidrogen, sedangkan sisanya
didominasi helium. Sisa massa tersebut (1,69%, setara dengan 5.629 kali massa
Bumi) terdiri dari elemen-elemen berat seperti oksigen, karbon, neon, besi, dan
lain-lain.
Matahari terbentuk sekitar 4,6 miliar tahun yang lalu akibat
peluruhan gravitasi suatu wilayah di dalam sebuah awan molekul besar. Sebagian
besar materi berkumpul di tengah, sementara sisanya memimpih menjadi cakram
beredar yang kelak menjadi Tata Surya. Di intinya, Matahari memfusi 620 juta ton metrik hidrogen setiap
detik.
Dulu, Matahari dipandang para astronom sebagai bintang kecil
dan tidak penting. Sekarang, Matahari dianggap lebih terang daripada sekitar
85% bintang di galaksi Bima Sakti yang didominasi katai merah. Magnitudo
absolut Matahari adalah +4,83. Akan tetapi, sebagai bintang yang paling dekat
dengan Bumi, Matahari adalah benda tercerah di langit dengan magnitudo tampak
-26,74. Korona Matahari yang panas terus meluas di luar angkasa dan menciptakan
angin matahari, yaitu arus partikel bermuatan yang bergerak hingga heliopause
sekitar 100 AU. Gelembung di medium antarbintang yang terbentuk oleh angin
matahari, heliosfer, adalah struktur bersambung terbesar di Tata Surya.
Matahari saat ini bergerak melalui Awan Antarbintang Lokal
(dekat Awan G) di zona Gelembung Lokal, tepatnya di dalam lingkaran terdalam
Lengan Orion di galaksi Bima Sakti. Dari 50 sistem bintang terdekat dalam jarak
17 tahun cahaya dari Bumi (bitnang terdekat adalah katai merah bernama Proxima
Centauri sekitar 4,2 tahun cahaya), Matahari memiliki massa terbesar
keempat.[25] Matahari mengorbit pusat Bima Sati pada jarak kurang lebih
24.000–26.000 tahun cahaya dari pusat galaksi. Jika dilihat dari kutub utara
galaksi, Matahari merampungkan satu orbit searah jarum jam dalam kurun sekitar
225–250 juta tahun.
.jpg)
Jarak rata-rata Matahari dari Bumi sekitar 149.6 juta
kilometer (1 AU), meski jaraknya bervariasi seiring pergerakan Bumi menjauhi
perihelion pada bulan Januari hingga aphelion pada bulan Juli. Pada jarak
rata-rata ini, cahaya bergerak dari Matahari ke Bumi selama 8 menit 19 detik.
Energi sinar matahari ini membantu perkembangan nyaris semua bentuk kehidupan
di Bumi melalui fotosintesis[28] dan mengubah iklim dan cuaca Bumi. Dampak luar
biasa Matahari terhadap Bumi sudah diamati sejak zaman prasejarah. Matahari
juga dianggap oleh sejumlah peradaban sebagai dewa. Pemahaman ilmiah yang
akurat mengenai Matahari berkembang perlahan. Pada abad ke-19, beberapa ilmuwan
ternama mulai sedikit tahu tentang komposisi fisik dan sumber tenaga Matahari.
Pemahaman ini masih terus berkembang sampai sekarang. Ada sejumlah anomali
perilaku Matahari yang belum dapat dijelaskan secara ilmiah.
Periode rotasi aktual ini diperkirakan 25,6 hari di
khatulistiwa dan 33,5 hari di kutub. Tetapi akibat sudut pandang yang
berubah-ubah dari Bumi saat mengorbit Matahari, rotasi tampak di khatulistiwa
kira-kira 28 hari. Efek sentrifugal rotasi lambat ini 18 juta kali lebih lemah
dibandingkan gravitasi permukaan di khatulistiwa Matahari. Efek pasang planet
lebih lemah lagi dan tidak begitu memengaruhi bentuk Matahari.
Inti Matahari
Inti Matahari diperkirakan merentang dari pusatnya sampai
20–25% radius Matahari. Kepadatannya mencapai 150 g/cm (sekitar 150 kali lipat
kepadatan air) dan suhu mendekati 15,7 juta kelvin (K). Sebaliknya, suhu
permukaan Matahari kurang lebih 5.800 K. Analisis terkini terhadap data misi
SOHO menunjukkan adanya tingkat rotasi yang lebih cepat di bagian inti
ketimbang di seluruh zona radiatif.[38] Sepanjang masa hidup Matahari, energi
dihasilkan oleh fusi nuklir melalui serangkaian tahap yang disebut rantai p–p
(proton–proton); proses ini mengubah hidrogen menjadi helium. Hanya 0,8% energi
Matahari yang berasal dari siklus CNO.
Inti adalah satu-satunya wilayah Matahari yang menghasilkan
energi termal yang cukup melalui fusi; 99% tenaganya tercipta di dalam 24%
radius Matahari, dan fusi hampir berhenti sepenuhnya pada tingkat 30% radius.
Sisanya dipanaskan oleh energi yang ditransfer ke luar oleh radiasi dari inti
ke layar konvektif di luarnya. Energi yang diproduksi melalui fusi di inti
harus melintasi beberapa lapisan dalam perjalanan menuju fotosfer sebelum lepas
ke angkasa dalam bentuk sinar matahari atau energi kinetik partikel.
Zona radiatif
Kurang lebih di bawah 0,7 radius Matahari, material Matahari
cukup panas dan padat sampai-sampai radiasi termal adalah cara utama untuk mentransfer
energi dari inti. Zona ini tidak diatur oleh konveksi termal; meski begitu
suhunya turun dari kira-kira 7 juta ke 2 juta kelvin seiring bertambahnya jarak
dari inti.[40] Gradien suhu ini kurang dari nilai tingkat selang adiabatik
sehingga tidak dapat menciptakan konveksi.[40] Energi ditransfer oleh
radiasi—ion hidrogen dan helium memancarkan foton, yang hanya bergerak sedikit
sebelum diserap kembali oleh ion-ion lain.[52] Kepadatannya turun seratus kali
lipat (dari 20 g/cm3 ke 0,2 g/cm3) dari 0,25 radius Matahari di atas zona
radiasi.
Zona radiatif dan zona konvektif dipisahkan oleh sebuah lapisan
transisi, takhoklin. Ini adalah wilayah ketika perubahan fenomena mencolok
antara rotasi seragam di zona radiatif dan rotasi diferensial di zona konveksi
menghasilkan celah besar—kondisi ketika lapisan-lapisan horizontal saling
bergesekan berlawanan arah. Gerakan cair yang ditemukan di zona konveksi di
atasnya perlahan menghilang dari atas sampai bawah lapisan ini, sama seperti
karakteristik tenang zona radiatif di bawah. Saat ini, diperkirakan bahwa
sebuah dinamo magnetik di dalma lapisan ini menciptakan medan magnet Matahari
(baca dinamo matahari).
Korona adalah kepanjangan atmosfer telruar Matahari yang
volumenya lebih besar daripada Matahari itu sendiri. Korona terus menyebar ke
angkasa dan menjadi angin matahari yang mengisi seluruh Tata Surya.
Medan magnet
Matahari adalah bintang yang magnetnya aktif. Matahari
memiliki medan magnet kuat dan yang berubah-ubah tiap tahun dan berbalik arah
setiap sebelas tahun di sekitar maksimum matahari. Medan magnet Matahari
mencadi penyebab sejumlah dampak yang secara kolektif disebut aktivitas
matahari, termasuk titik matahari di permukaan Matahari, semburan matahari, dan
variasi angin matahari yang mengangkut material melintasi Tata Surya. Dampak
aktivitas matahari terhadap Bumi meliputi aurora di lintang tengah sampai
tinggi dan gangguan komunikasi radio dan tenaga listrik. Aktivitas matahari
diduga memainkan peran besar dalam pembentukan dan evolusi Tata Surya.
Aktivitas matahari mengubah struktur atmosfer terluar Bumi.
Semua materi di Matahari berbentuk gas dan bersuhu tinggi,
disebut plasma. Ini membuat Matahari bisa berotasi lebih cepat di khatulistiwa
(sekitar 25 hari) daripada lintang yang lebih tinggi (sekitar 35 hari di dekat
kutubnya). Rotasi diferensial lintang Matahari menyebabkan jalur medan magnetnya
saling terikat seiring waktu, menghasilkan lingkaran medan magnet dari
permukaan Matahari dan mencetus pembentukan titik matahari dan prominensa
matahari (baca rekoneksi magnetik). Aksi ikat-ikatan ini menciptakan dinamo
matahari dan siklus aktivitas magnetik 11 tahun; medan magnet Matahari berbalik
arah setiap 11 tahun.
Matahari mempunyai dua macam pergerakan, yaitu sebagai
berikut :
Matahari berotasi
pada sumbunya dengan selama sekitar 27 hari untuk mencapai satu kali putaran. Gerakan
rotasi ini pertama kali diketahui melalui pengamatan terhadap perubahan posisi
bintik Matahari. Sumbu rotasi Matahari
miring sejauh 7,25° dari sumbu orbit Bumi sehingga kutub utara Matahari akan
lebih terlihat di bulan September sementara kutub selatan Matahari lebih
terlihat di bulan Maret. Matahari
bukanlah bola padat, melainkan bola gas, sehingga Matahari tidak berotasi
dengan kecepatan yang seragam. Ahli
astronomi mengemukakan bahwa rotasi bagian interior Matahari tidak sama dengan
bagian permukaannya. Bagian inti dan
zona radiatif berotasi bersamaan, sedangkan zona konvektif dan fotosfer juga
berotasi bersama namun dengan kecepatan yang berbeda. Bagian ekuatorial (tengah) memakan waktu
rotasi sekitar 24 hari sedangkan bagian kutubnya berotasi selama sekitar 31
hari. Sumber perbedaan waktu rotasi
Matahari tersebut masih diteliti.
Matahari dan
keseluruhan isi tata surya bergerak di orbitnya mengelilingi galaksi Bimasakti.
Matahari terletak sejauh 28.000 tahun
cahaya dari pusat galaksi Bimasakti. Kecepatan rata-rata pergerakan ini adalah
828.000 km/jam sehingga diperkirakan akan membutuhkan waktu 230 juta tahun
untuk mencapai satu putaran sempurna mengelilingi galaksi.
Jarak Matahari ke bintang terdekat
Sistem bintang yang terdekat dengan Matahari adalah Alpha
Centauri. Bintang yang dalam kompleks
tersebut yang memilkiki posisi terdekat dengan Matahari adalah Proxima
Centauri, sebuah bintang berwarna merah redup yang terdapat dalam rasi bintang
Centaurus. Jarak Matahari ke Proxima
Centauri adalah sejauh 4,3 tahun cahaya (39.900 juta km atau 270 ribu unit
astronomi), kurang lebih 270 ribu kali jarak matahai ke Bumi. Para ahli astronomi mengetahui bahwa
benda-benda angkasa senantiasa bergerak dalam orbit masing-masing. Oleh karena
itu, perhitungan jarak dilakukan berdasarkan pada perubahan posisi suatu
bintang dalam kurun waktu tertentu dengan berpatokan pada posisinya terhadap
bintang-bintang sekitar. Metode pengukuran ini disebut parallaks (parallax).
Ciri khas Matahari
Prominensa adalah salah satu ciri khas Matahari, berupa
bagian Matahari menyerupai lidah api yang sangat besar dan terang yang mencuat
keluar dari bagian permukaan serta seringkali berbentuk loop (putaran).
Prominensa terbesar yang pernah ditangkap oleh SOHO (Solar and Heliospheric Observatory)
diestimasi berukuran panjang 350 ribu km.
Bintik Matahari
Angin Matahari
Badai Matahari
Eksplorasi Matahari
Solar Maximum Mission, salah satu satelit yang diluncurkan
Amerika Serikat untuk mempelajari Matahari.
Pesawat ulang-alik yang pertama kali berhasil masuk ke orbit
Matahari adalah Pioneer 4. Pioneer 4, yang diluncurkan tanggal 3 Maret 1959
oleh Amerika Serikat, menjadi pionir dalam sejarah eksplorasi Matahari. Keberhasilan tersebut diikuti oleh peluncuran
Pioneer 5 - Pioneer 9 selama 1959-1968 yang memang bertujuan untuk mempelajari
tentang Matahari. Pada 26 Mei 1973, stasiun luar angkasa Amerikas Serikat
bernama Skylab diluncurkan dengan membawa 3 awak. Skylab membawa Apollo
Telescope Mount (ATM) yang digunakan untuk mengambil lebih dari 150.000 gambar
Matahari.
Pesawat ulang-alik lainnya, Helios I berhasil mengorbit
hingga mencapai jarak 47 juta km dari Matahari (memasuki orbit Merkuri). Helios
I terus berputar untuk memastikan seluruh bagian pesawat mendapat jumlah panas
yang sama dari Matahari.[92] Helios I bertugas mengumpulkan data-data mengenai
Matahari. Pesawat ulang-alik hasil kerjasama Amerika Serikat dan Jerman ini
beroperasi sejak 10 Desember 1974 hingga akhir 1982. Helios II diluncurkan pada
16 Januari 1976 dan berhasil mencapai jarak 43 juta km dari Matahari. Misi
Helios II selesai pada April 1976 namun dibiarkan tetap berada di orbit.
Solar Maximum Mission didesain untuk melakukan observasi
aktivitas Matahari terutama bintik dan api Matahari saat Matahari berada pada
periode aktivitas maksimum. SMM diluncurkan oleh Amerika Serikat pada 14
Februari 1980.Selama perjalanannya, SMM pernah mengalami kerusakan namun
berhasil diperbaiki oleh awak pesawat ulang alik Challenger. SMM terus berada
di orbit Bumi selama melakukan observasi. SMM mengumpulkan data hingga 24
November 1989 dan terbakar saat masuk kembali ke atmosfer Bumi pada 2 Desember
1989.
Pesawat ulang alik Ulysses adalah hasil proyek internasional
untuk mempelajari kutub-kutub Matahari, diluncurkan pada 6 Oktober 1990.
Sedangkan Yohkoh adalah pesawat ulang alik yang diluncurkan untuk mempelajari
radiasi energi tinggi dari Matahari. Yohkoh merupakan hasil kerjasama Jepang,
Amerika Serikat, dan Inggris yang diluncurkan pada 31 Agustus 1991.
Misi eksplorasi Matahari yang paling terkenal adalah Solar
and Heliospheric Observatory (SOHO) yang dikembangkan oleh Badan Antariksa
Amerika Serikat (NASA) bekerja sama dengan Agensi Luar Angkasa Eropa (ESA) dan
diluncurkan pada 12 Desember 1995. SOHO bertugas mengumpulkan data struktur
internal, proses fisik yang terjadi, serta pengambilan gambar dan diagnosis
spektroskopis Matahari. SOHO ditempatkan pada jarak 1,5 juta km dari Bumi dan
masih beroperasi hingga sekarang.
Matahari sebagai simbol kepercayaan dan kebudayaan
Matahari telah menjadi simbol penting di banyak kebudayaan sepanjang
peradaban manusia. Dalam mitologi dimiliki oleh berbagai bangsa di dunia,
Matahari memiliki peranan yang sangat penting di dalam kehidupan masyarakatnya.
Matahari dikenal dengan nama yang
berbeda-beda pada tiap kebudayaan dan seringkali disembah sebagai dewa.
Ra (atau Re)
adalah dipuja sebagai Dewa Matahari sekaligus pencipta di kebudayaan Mesir
Kuno. Pada hieroglif, Matahari digambarkan sebagai sebuah cakram. Ra menyimbolkan mata langit sehingga sering
digambarkan sebagai cakram yang berada pada kepala burung falkon atau cakram
bersayap. Dewa Ra dipercaya mengendarai
kereta perang melintasi langit di siang hari. Dewa Ra juga digambarkan sebagai penjaga
pharaoh atau Raja Mesir. Selain itu, Ra
digambarkan sebagai dewa yang sudah tua dan tinggal di langit untuk mengawasi
dunia.
Dalam mitologi
India, Matahari disebut dengan nama Surya. Selain sebagai Matahari itu sendiri,
Surya juga dikenal sebagai dewa Matahari. Kata surya berasal dari bahasa Sanskerta sur
atau svar yang berakhir bersinar. Surya
digambarkan sebagai dewa yang memegang keseimbangan di muka Bumi. Penyembahan
Matahari telah dilakukan oleh penganut kepercayaan Hindu selama ribuan tahun. Kini perayaan Matahari terbit masih
dilangsungkan di pinggiran Sungai Gangga yang terletak di kota tersuci di
India, kota Benares. Surya Namaskar atau
penghormatan kepada Matahari adalah sebuah gerakan penting dalam yoga.
Helios adalah dewa
Matahari dalam mitologi Yunani. Helios
disebut juga sebagai Sol Invictus di kebudayaan Romawi. Selain itu, Helios juga merupakan sisi lain
dari Apollo. Dikisahkan Helios adalah
dewa yang bermahkotakan halo Matahari dan mengendarai kereta perang menuju ke
angkasa. Helios adalah dewa yang bertanggung jawab memberikan cahaya ke surga
dan Bumi dengan cara menambat Matahari di kereta yang dikendarainya.
Shintoisme merupakan
agama yang berinti pada penyembahan Dewi Matahari yang bernama Amaterasu masih
terus bertahan di Jepang. Jepang memiliki julukan "Negara Matahari
Terbit".
Bangunan dan benda yang berhubungan dengan Matahari
Jam Matahari
adalah seperangkat alat yang dipakai sebagai penunjuk waktu berdasarkan
bayangan gnomon (batang atau lempengan penanda)yang berubah-ubah letaknya
seiring dengan pergerakan Bumi terhadap Matahari. Jam Matahari berkembang di antara kebudayaan
kuno Babylonia, Yunani, Mesir, Romawi, Cina, dan Jepang. Jam Matahari tertua
yang pernah ditemukan oleh Chaldean Berosis, yang hidup sekitar 340 SM.
Beberapa artefak jam Matahari lain ditemukan di Tivoli, Italia tahun 1746, di
Castel Nuovo tahun 1751, di Rigano tahun 1751, dan di Pompeii tahun 1762.
Stonehenge yang
terletak di Wiltshire, Inggris, memiliki pilar batu terbesar yang disebut
Heelstone menandai posisi terbitnya Matahari tanggal 21 Juni (posisi Matahari
tepat di utara Bumi).
Salah satu bangunan terkenal yang
didedikasikan untuk Surya dibangun pada abad ke 13 bernama Surya Deula (Candi
Matahari) yang terletak Konarak, India.
Pilar Intihuatana
yang terletak di kawasan Machu Picchu adalah bangun yang didirikan oleh bangsa
Inca. Pada tengah hari setiap tanggal 21
Maret dan 21 September, posisi Matahari akan berada hampir tepat di atas pilar
sehingga tidak akan ada bayangan pilar sama sekali. Pada saat inilah, masyarakat Inca akan
mengadakan upacara di tempat tersebut karena mereka percaya bahwa Matahari sedang
diikat di langit. Intihuatana dipakai untuk menentukan hari di mana terjadi
equinox (lama siang hari sama dengan malam hari) dan periode-periode astronomis
lainnya.
Bangsa Maya
terkenal dengan kalender berisikan 365 hari dan 260 hari yang dibuat
berdasarkan pengamatan astronomis, termasuk terhadap Matahari. Kalendar 365
hari ini disebut Haab, sedangkan kalender 260 hari disebut Tzolkin.
Matahari juga telah menjadi obyek yang
menarik bagi pelukis dan penulis terkenal dunia.[99] Claude Monet, Joan Miro,
Caspar David Friedrich (judul lukisan: Woman in Morning Sun - Wanita dalam
Matahari Pagi , dan Vincent van Gogh (judul lukisan: Another Light, A Stronger
Sun - Cahaya Lain, Matahari yang Lebih Kuat) adalah beberapa pelukis yang
pernah menjadikan Matahari sebagai objek lukisannya. Sedangkan Ralph Waldo
Emerson dan Friedrich Nietzsche adalah penulis dan filsuf yang pernah membuat
cerita, puisi, maupun kata-kata mutiara dengan subjek Matahari.
Manfaat dan peran Matahari
Matahari adalah sumber energi bagi kehidupan. Matahari
memiliki banyak manfaat dan peran yang sangat penting bagi kehidupan seperti:
Panas Matahari
memberikan suhu yang pas untuk kelangsungan hidup organisme di Bumi. Bumi juga menerima energi Matahari dalam
jumlah yang pas untuk membuat air tetap berbentuk cair, yang mana merupakan
salah satu penyokong kehidupan.[99] Selain itu panas Matahari memungkinkan
adanya angin, siklus hujan, cuaca, dan iklim.
Cahaya Matahari
dimanfaatkan secara langsung oleh tumbuhan berklorofil untuk melangsungkan
fotosintesis, sehingga tumbuhan dapat tumbuh serta menghasilkan oksigen dan
berperan sebagai sumber pangan bagi hewan dan manusia. Mahluk hidup yang sudah
mati akan menjadi fosil yang menghasilkan minyak Bumi dan batu bara sebagai
sumber energi. Hal ini merupakan peran
dari energi Matahari secara tidak langsung
Panel surya dipasang di atap rumah untuk menangkap sinar
Matahari dan mengubahnya menjadi energi listrik.
Pembangkit listrik
tenaga Matahari adalah moda baru pembangkit listrik dengan sumber energi
terbarukan. Pembangkit listrik ini terdiri dari kaca-kaca besar atau panel yang
akan menangkap cahaya Matahari dan mengkonsentrasikannya ke satu titik.Panas
yang ditangkap kemudian digunakan untuk menghasilkan uap panas bertekanan, yang
akan dipakai untuk menjalankan turbin sehingga energi listrik dapat dihasilkan.Prinsip
panel surya adalah penggunaan sel surya atau sel photovoltaic yang terbuat dari
silikon untuk menangkap sinar Matahari. Sel surya sudah banyak dipakai untuk
kalkulator tenaga surya. Panel surya sudah banyak dipasang di atap bangunan dan
rumah di daerah perkotaan untuk mendapatkan listrik dengan gratis.
Referensi : Wikipedia
