matahari

Matahari dapat kita lihat dilangit karena matahari memancarkan cahaya, yang sumbernya ada dalam matahari itu sendiri. Karena suhunya sangat tinggi ,kira-kira 5400⁰C (bandingkan dengan suhu bumi, yaitu 58⁰C), maka materi-materi dalam matahari tidak mungkin berbentuk padat, cair, atau gas biasa. Dengan demikian, wujud zat dibagi menjadi empat, yaitu: padat, cair, gas, dan plasma.

            Selain Matahari, benda langit yang juga berbentuk gas pijar dan memancarkan cahayanya sendiri adalah bintang. Kesamaan lain antara Matahari dan bintang adalah dalam spektrum dan proses pembentukan energinya. Baik mtahari maupun bintang memproduksi sumber energinya berdasarkan reaksi fusi inti. Karena kesamaan inilah maka matahari dikelompokan sebagai bintang.

            Diantara miliaran bintang dilangit, matahari adalah bintang yang sedang saja besarnya. Masih banyak bintang lain yang lebih besar, lebih panas, dan lebih cerah dari matahari, contohnya bintang cirius. Matahari berjarak kira-kira 150 juta kilometer dari bumi, sedangkan bintang kedua yang terdekat dari bumi adalah Proxima Centauri, yang berjarak kira-kira 40,000 milar kilometer dari bumi (300,000 kali jarak Matahari-bumi).

            Ukuran Matahari sangatlah besar, kira-kira 1,300,000 bumi; 109 bola bumi dapat menutupi permukaan luar matahari. Walau matahari hanyalah bintang biasa, ia sangatlah penting karena memberikan kepada bumi, panas dan cahaya yang diperlukan untuk menopang semua kehidupan dibumi.  

A. Proses Pembentukan Energi Matahari

Dari analisis spektrum Matahari diperkirakan matahari mengandung 75% unsur hidrogen, 20% unsur helium, dan 5% unsur-unsur lebih berat ( oksigen, karbon, dan neon). Karena tekanan dan suhu yang sangat tinggi dalam inti matahari (kira-kira 15 juta kelvin), terjadilah reaksi fusi dua inti hidrogen membentuk santu inti helium. Karena kinti helium hasil fusi lebih kecil dari pada jumlah masa kedua inti hedrogen, maka terjadi kehilangan masa (∆m), yang diubah menjadi energi E, berdasarkan rumus Einstein E=∆mc² , dengan c=3×10⁸ m/s adalah cepat rambat cahaya dalam vakum.

Setiap detik massa matahari berkurang kira-kira 4,6 juta ton untuk menghasilkan 1,4×10²⁶ energi didalam inti matahari. Energi ini setara dengan 30 juta truk tangki bensin. Dengan laju 4,6 juta ton per detik, diperkirakan matahari masih dapat bersinar selama 5 miliar tahun lagi sebelum akhirnya musnah. Bumi kita hanya menerima kira-kira setengah miliar dari energi total yang dipancarkan matahari.

B. Susunan Lapisan-Lapisan Matahari

Matahari disusun oleh empat lapisan, secara urut yaitu inti, fotosfer, kromosfer, dan korona. Inti Matahari adalah bagian dalam

Matahari yang merupakan pusat Matahari. Bagian ini adalah bagian paling panas dan paling padat, suhunya mencapai 15 juta kelvin dan tekanannya 200 miliar kali tekanan permukaan bumi. Suhu dari tekanan yang sangat tinggi inilah yang menyebabkan dua inti hidrogen dapat bergabung (fusi nuklir) menghasilkan energi matahari yang sangat besar.

Ada dua cara perambatan, yaitu yang pertama dalam zona radiasi, yaitu dari inti matahari menuju kebagian yang dekat dari permukaan matahari, energi merambat secara radiasi melalui gas pijar (plasma) yang terdapat pada dalam matahari. Yang kedua dalam zona konveksi, yaitu dari bagian dekat permukaan matahari menuju permukaan matahari (fotosfer), energi merambat secara konveksi. Jadi, didalam zona konveksi, gas-gas panas bergerak keatas dan gas-gas yang lebih dingin bergerak kebawah.

Fotosfer atau lapisan cahaya  adalah lapisan matahari yang dapat kita. Ia tampak menyerupai piringan emas yang terang. Fotosfer merupakan daerah yang agak tipis dengan kedalaman sekitar 500km atau kurang dari1/2000 jari-jari matahari. Suhu fotosfer pada bagian dalam mencapai 6,000 K dan berkurang menjadi 4,300 K pada bagian luar.

Lapisan yang terdapat diatas fotosfer disebut atmosfer Matahari. atmosfer ini sebagian besar terdiri dari gas hidrogen. Atmosfer matahari tersusun atas dua lapisan, lapisan bawah atau paling dekat dengan fotosfer disebut kromosfer atau bola warna. Lapisan atas atau  sebelah luar disebut korona atau mahkota. Lapisan kromosfer menjulang 12,000 km diatas fotosfer, memiliki ketebalan kira-kira 2,400 km, dan suhu pada bagian atasnya lebih dari 10,000 K.

Ada dua alasan mengapa kita dibumi tidak bisa melihat kromosfer dan korona, yaitu:

1. intesitas sinar yang dipanacarkan kromosfer dan korona tidak sekuat yang dipancarkan fotosfer, sehingga cahaya yang menyilaukan dari fotosfer merintangi kita untuk melihat keduanya.

2. efek atmosfer bumi juga merintangi kita untuk melihat keduanya.

            Akan tetapi, selama suatu gerhana matahari total, yaitu ketika bulan menutupi kromosfer, kita dapat melihat atmosfer matahari (kromosfer dan korona). Selama gerhana total berlangsung, fotosfer tertutup oleh bulan dan akan tampak dengan mata telanjang, suatu bentuk mahkota disebelah luar cincin yang bersinar merah(kromosfer). bentuk mahkota inilah yang disebut korona. Karena itu korona disebut juga “mahkota” matahari. Atau kita tidak usah menunggu gerhana matahari total tiba, karena kita dapat melihat atmosfer matahari dengan teleskop khusus yang disebut koronagraf (coronagraph), yang menghasilkan gerhana matahari total buatan (teleskop ini memiliki sebuah cakram hitam yang diletakan sedemikian sehingga menutupi cahaya dari fotosfer).