matahari - WordPress.com

MATAHARI
Matahari adalah bola raksasa yang terbentuk dari gas hidrogen dan
helium.[1] Matahari termasuk bintang berwarna putih yang berperan sebagai
pusat tata surya.[2][3][4] Seluruh komponen tata surya termasuk 8 planet dan
bulan masing-masing, planet-planet kerdil, asteroid, komet, dan debu
angkasa berputar mengelilingi matahari. [5] Di samping sebagai pusat
peredaran, matahari juga merupakan sumber energi untuk kehidupan yang
berkelanjutan.[6] Panas matahari menghangatkan bumi dan membentuk
iklim, sedangkan cahayanya menerangi Bumi serta dipakai oleh tumbuhan
untuk proses fotosintesis.[6] Tanpa matahari, tidak akan ada kehidupan di
bumi karena banyak reaksi kimia yang tidak dapat berlangsung.[6]
Nicolaus Copernicus adalah orang pertama yang mengemukakan teori
bahwa matahari adalah pusat peredaran tata surya di abad 16.[7] Teori ini
kemudian dibuktikan oleh Galileo Galilei dan pengamat angkasa lainnya.[7]
Teori yang kemudian dikenal dengan nama heliosentrisme ini mematahkan
teori geosentrisme (bumi sebagai pusat tata surya) yang dikemukakan oleh
Ptolemy dan telah bertahan sejak abad ke dua sebelum masehi.[8] Konsep
fusi nuklir yang dikemukakan oleh Subrahmanyan Chandrasekhar dan Hans
Bethe pada tahun 1930 akhirnya dapat menjelaskan apa itu matahari secara
tepat.[7]

sunting] Karakteristik umum matahari
Ilustrasi perbandingan ukuran matahari dengan planet-planet dalam sistem
tata surya. Diameter matahari adalah 11 kali diameter planet terbesar,
Jupiter. Gambar ini tidak memuat informasi perbandingan jarak.
Matahari berbentuk bola yang berpijar dengan senyawa penyusun utama
berupa gas hidrogen (74%) dan helium (25%) terionisasi.[4] [9][5] Senyawa
penyusun lainnya terdiri dari besi, nikel, silikon, sulfur, magnesium, karbon,
neon, kalsium, dan kromium.[10] Cahaya matahari berasal dari hasil reaksi
fusi hidrogen menjadi helium.[11]
Berdasarkan penghitungan menggunakan Hukum Newton dengan
melibatkan nilai kecepatan orbit Bumi, jarak matahari, dan gaya gravitasi,
diperoleh massa matahari sebesar 1,989x1030 kilogram.[12][9] Angka tersebut
sama dengan 333.000 kali massa Bumi. [9] Sementara itu, diameter matahari
adalah 1.392.000 kilometer atau 865.000 mil, sama dengan 109 kali
diameter bumi.[5] Sebagai perbandingan, sebanyak 1,3 juta planet seukuran
Bumi dapat masuk ke dalam matahari.[5] Oleh karena itu, matahari menjadi
obyek terbesar di tata surya dengan massa mencapai 99,85% dari total massa
tata surya.[13]
Matahari merupakan bintang yang paling dekat dengan Bumi, yaitu berjarak
rata-rata 149.600.000 kilometer (92,96 juta mil).[4][14] Jarak matahari ke bumi
ini dikenal sebagai satuan astronomi dan biasa dibulatkan (untuk
penyederhanaan hitungan) menjadi 150 juta km. [4][13]
Berdasarkan penghitungan dengan metode analisis radioaktif, diketahui
bahwa batuan bulan, meteorit dan batuan bumi tertua yang pernah
ditemukan berusia sekitar 4,6 juta tahun.[15] Sementara itu, sampel batuan
matahari belum pernah didapatkan sehingga penghitungan dilakukan secara
matematika menggunakan model interior matahari.[16] Berdasarkan hasil
penghitungan matematika adalah matahari diperkirakan berusia 5 ± 1,5 juta
tahun.[16] 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.[15][16] Matahari tergolong bintang tipe G V,
dengan ciri memiliki suhu permukaan sekitar 6.000 K dan umumnya
bertahan selama 10 juta tahun.[11] Matahari diperkirakan berusia sekitar 7
juta tahun lagi, sebelum hidrogen di intinya habis.[5] Bila hal tersebut terjadi,
matahari akan berekspansi menjadi bintang raksasa berwarna merah yang
dingin dan 'memakan' planet-planet kecil di sekitarnya (mungkin termasuk
Bumi) sebelum akhirnya kembali menjadi bintang kerdil berwarna putih
kembali.[5]
Gaya gravitasi di matahari sebanding dengan 28 kali gravitasi di Bumi. [17]
Secara teori hal tersebut berarti bila seseorang memiliki berat 100 kg di
Bumi maka bila berjalan di permukaan matahari beratnya akan terasa seperti
2.800 kg.[17] Gravitasi matahari memungkinkannya menarik semua
komponen-komponen penyusunnya membentuk suatu bentuk bola
sempurna.[17] Gravitasi matahari jugalah yang menahan planet-planet yang
mengelilinginya tetap berada pada orbit masing-masing.[17] Pengaruh dari
gravitasi matahari masih dapat terasa hingga jarak 2 tahun cahaya.[17]
Radiasi matahari, lebih dikenal sebagai cahaya matahari, adalah campuran
gelombang elektromagnetik yang terdiri dari gelombang inframerah, cahaya
tampak, sinar ultraviolet.[18] Semua gelombang elektromagnetik ini bergerak
dengan kecepatan sekitar 3,0 x 108 m/s.[18] Oleh karena itu radiasi atau
cahaya memerlukan waktu 8 menit untuk sampai ke bumi.[18] Matahari juga
menghasilkan sinar gamma, namun frekuensinya semakin kecil seiring
dengan jaraknya meninggalkan inti.[18]
[sunting] Struktur matahari
Ilustrasi bagian-bagian matahari. (1) Inti (2) Zona radiatif (3) Zona konvektif
(4) Fotosfer (5) Kromosfer (6) Korona (7) Bintik matahari (8) Granula (9)
Prominensa.
Matahari memiliki enam lapisan yang masing-masing memiliki karakteristik
tertentu.[4] 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.[4]
[sunting] Inti matahari
Inti adalah area terdalam dari matahari yang memiliki suhu sekitar 15 juta
derajat Celcius (27 juta derajat Fahrenheit).[4][19] Berdasarkan perbandingan
radius/diameter, bagian inti berukuran seperempat jarak dari pusat ke
permukaan dan 1/64 total volume matahari.[20] Kepadatannya adalah sekitar
150 g/cm3. Suhu dan tekanan yang sedemikian tingginya memungkinkan
adanya pemecahan atom-atom menjadi elektron, proton, dan neutron.[19][20]
Neutron yang tidak bermuatan akan meninggalkan inti menuju bagian
matahari yang lebih luar.[19] 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).[4][19] Inti matahari adalah tempat berlangsungnya reaksi fusi
nuklir helium menjadi hidrogen.[20] 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.[4][19][21] Energi tersebut dibawa keluar dari matahari melalui radiasi.[4]
[sunting] Zona radiatif
Zona radiatif adalah daerah yang menyelubungi inti matahari.[22] Energi dari
inti dalam bentuk radiasi berkumpul di daerah ini sebelum diteruskan ke
bagian matahari yang lebih luar.[22] Kepadatan zona radiatif adalah sekitar 20
g/cm3 dengan suhu dari bagian dalam ke luar antara 7 juta hingga 2 juta
derajat Celcius.[23] Suhu dan densitas zona radiatif masih cukup tinggi,
namun tidak memungkinkan terjadinya reaksi fusi nuklir.[23]
[sunting] Zona konvektif
Zona konvektif adalah lapisan di mana suhu mulai menurun.[4] Suhu zona
konvektif adalah sekitar 2 juta derajat Celcius (3.5 juta derajat Fahrenheit).[4]
Setelah keluar dari zona radiatif, atom-atom berenergi dari inti matahari
akan bergerak menuju lapisan lebih luar yang memiliki suhu lebih rendah. [24]
Penurunan suhu tersebut menyebabkan terjadinya perlambatan gerakan atom
sehingga pergerakan secara radiasi menjadi kurang efisien lagi.[21] Energi
dari inti matahari membutuhkan waktu 170.000 tahun untuk mencapai zona
konvektif.[4] 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.[21] 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.[24] Peristiwa ini terus berulang menyebabkan
adanya pergerakan bolak-balik yang menyebabakan transfer energi seperti
yang terjadi saat memanaskan air dalam panci.[24] Oleh sebab itu, zona
konvektif dikenal juga dengan nama zona pendidihan (the boiling zone).[24]
Materi energi akan mencapai bagian atas zona konvektif dalam waktu
beberapa minggu.[24]
[sunting] Fotosfer
Fotosfer atau permukaan matahari meliputi wilayah setebal 500 kilometer
dengan suhu sekitar 5.500 derajat Celcius (10.000 derajat Fahrenheit).[4]
Sebagian besar radiasi matahari yang dilepaskan keluar berasal dari fotosfer.
[4]
Energi tersebut diobservasi sebagai sinar matahari di bumi, 8 menit setelah
meninggalkan matahari. [4]
Kromosfer
Kromosfer adalah lapisan di atas fotosfer.[4] Warna dari kromosfer biasanya
tidak terlihat karena tertutup cahaya yang begitu terang yang dihasilkan
fotosfer.[4] Namun saat terjadi gerhana matahari total, di mana bulan
menutupi fotosfer, bagian kromosfer akan terlihat sebagai bingkai berwarna
merah di sekeliling matahari.[4][21] Warna merah tersebut disebabkan oleh
tingginya kandungan helium di sana.[21]
Korona
Korona merupakan lapisan terluar dari matahari.[21] Lapisan ini berwarna
putih, namun hanya dapat dilihat saat terjadi gerhana karena cahaya yang
dipancarkan tidak sekuat bagian matahari yang lebih dalam. [21] Saat gerhana
total terjadi, korona terlihat membentuk mahkota cahaya berwarna putih di
sekeliling matahari.[4] 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.[21]