Matahari: Bintang Kita

Letusan besar material Matahari yang disebut pelepasan massa koronal.

Matahari di jantung tata surya kita adalah sebuah bola gas panas bercahaya yang tergolong sebagai sebuah bintang katai kuning. Gravitasi Matahari mengendalikan seluruh tata surya dan menjaga seluruh objek mulai dari planet terbesar hingga puing-puing partikel terkecil untuk tetap berada di orbitnya masing-masing. Arus listrik dari Matahari menghasilkan medan magnet yang dibawa ke seluruh tata surya oleh angin surya, yaitu aliran gas bermuatan listrik yang dihembuskan Matahari ke segala arah. Interaksi antara Bumi dan Matahari menggerakkan musim, arus laut, cuaca, iklim, sabuk radiasi dan aurora. Meskipun sangat istimewa bagi kita, sebenarnya ada miliaran bintang mirip Matahari yang tersebar di galaksi Bima Sakti.

Ukuran dan Jarak

Dengan radius 695.508 kilometer, Matahari kita bukanlah bintang berukuran besar, sebab banyak bintang yang ukurannya beberapa kali lipat lebih besar. Namun jika dibandingkan dengan planet rumah kita, Matahari jauh lebih besar. Dibutuhkan 332.946 Bumi agar setara dengan massa Matahari, sedangkan dalam hal volume, dibutuhkan 1,3 juta Bumi untuk mengisi volume Matahari.

Jarak Matahari dari Bumi adalah sekitar 150.000.000 kilometer. Bintang tetangga terdekat Matahari adalah sistem triple Alpha Centauri, yakni Proxima Centauri yang terletak 4,24 tahun cahaya. Sementara dua bintang lainnya yang saling mengorbit, Alpha Centauri A dan B, terletak 4,37 tahun cahaya. Tahun cahaya adalah jarak tempuh cahaya dalam satu tahun, sekitar 9.460.528.400.000 kilometer.

Ilustrasi yang menunjukkan perbandingan antara Matahari dengan Bumi.

Orbit dan Rotasi

Matahari dan segala sesuatu yang mengorbitnya, berada di galaksi Bima Sakti. Lebih spesifik lagi, Matahari berada di lengan spiral yang disebut Lengan Orion, yang memanjang keluar dari lengan Sagitarius. Dari Lengan Orion, Matahari mengorbit pusat galaksi Bima Sakti dengan membawa planet, bulan, asteroid, komet dan seluruh anggota tata surya bersamanya. Tata surya bergerak dengan kecepatan 720.000 kilometer per jam. Tetapi bahkan dengan kecepatan ini, dibutuhkan waktu sekitar 230 juta tahun bagi tata surya untuk menyelesaikan satu kali orbit mengelilingi pusat Bima Sakti.

Saat mengorbit, Matahari juga berotasi dengan kemiringan poros 7,25 derajat dari bidang orbit planet. Karena bukan objek padat, beberapa wilayah berotasi dengan laju kecepaan yang berbeda. Di khatulistiwa, Matahari berotasi setiap 25 hari sekali dan berotasi setiap 36 hari sekali di wilayah kutub.

Pembentukan

Matahari dan seluruh tata surya terbentuk dari awan gas dan debu raksasa yang disebut nebula surya sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu. Saat runtuh karena gaya gravitasinya sendiri, nebula surya berputar lebih cepat dan membentuk cakram protoplanet. 99,8% material berkumpul ke pusat nebula untuk membentuk Matahari.

Seperti semua bintang di alam semesta, Matahari juga akan kehabisan energi. Menjelang tahap terakhir kehidupannya, Matahari akan berevolusi menjadi raksasa merah dan membengkak untuk menelan Merkurius dan Venus, mungkin termasuk Bumi. Para ilmuwan memprediksi Matahari telah menjalani hampir separuh kehidupannya dan akan bertahan sekitar 6,5 miliar tahun lagi sebelum menyusut menjadi bintang katai putih.

Anatomi Matahari

Struktur

Dari segi jumlah atom, Matahari terdiri dari 91,0% hidrogen dan 8,9% helium. Karena helium lebih berat daripada hidrogen, prosentase massa Matahari terdiri dari sekitar 70,6% hidrogen dan 27,4% helium.

Massa Matahari disatukan oleh gaya gravitasi yang menghasilkan tekanan dan suhu yang sangat kuat di bagian inti. Matahari memiliki enam wilayah: inti, zona radiasi, zona konvektif interior, fotosfer, kromosfer, dan korona.

Suhu di bagian inti sekitar 15 juta derajat Celcius, cukup untuk menopang fusi termonuklir, sebuah proses yang melebur atom untuk membentuk atom yang berukuran lebih besar dan menghasilkan energi dalam jumlah yang luar biasa. Di bagian inti Matahari, atom hidrogen menyatu untuk membentuk helium.

Reaksi fusi nuklir di bagian inti menghasilkan energi, panas dan cahaya yang dipancarkan oleh Matahari. Energi dari inti dibawa keluar oleh radiasi, yang memantul di sekitar zona radiasi. Dibutuhkan waktu sekitar 170.000 tahun agar energi dari inti sampai ke puncak zona konvektif. Suhu di zona konvektif di bawah 2 juta derajat Celsius, dengan gelembung-gelembung raksasa plasma panas (sup atom terionisasi) bergerak ke atas. Sedangkan suhu di permukaan Matahari sekitar 5.500 derajat Celcius. Walaupun jauh lebih dingin, suhu di permukaan masih cukup panas untuk melelehkan berlian dan grafit.

Permukaan

Permukaan Matahari yang disebut fotosfer, adalah sebuah wilayah dengan ketebalan 500 kilometer dan menjadi lokasi yang memancarkan sebagian besar radiasi Matahari. Fotosfer bukanlah permukaan padat seperti permukaan planet, melainkan lapisan terluar molekul gas Matahari.

Kita dapat melihat radiasi dari fotosfer dalam wujud cahaya Matahari saat mencapai Bumi, sekitar delapan menit setelah meninggalkan Matahari.

Atmosfer

Lapisan tipis kromosfer dan korona (mahkota Matahari), yang membentuk atmosfer tipis Matahari, berada di atas fotosfer. Di sinilah kita melihat fitur bintik dan suar surya.

Atmosfer Matahari sulit dilihat karena disilaukan oleh fotosfer. Namun saat gerhana Matahari total, Bulan menutupi fotosfer dan mengekspos kromosfer sebagai cincin merah di sekitar Matahari. Sementara korona membentuk mahkota putih indah dengan pita-pita plasma menyerupai kelopak bunga.

Anehnya, suhu di atmosfer Matahari semakin meningkat, mencapai 2 juta derajat Celsius. Mengapa suhu atmosfer lebih panas daripada permukaan telah menjadi misteri ilmiah selama lebih dari 50 tahun.

Potensi untuk Kehidupan

Matahari bukanlah tempat yang kondusif bagi makhluk hidup, mengingat campuran antara gas dan plasma yang sangat panas dan energik. Tapi, Matahari justru memunculkan dan menopang kehidupan di Bumi, memberikan energi dan kehangatan agar organisme seperti tanaman dapat berfotosintesis dan membentuk basis rantai makanan.

Bulan

Matahari tidak memiliki bulan. Matahari malah menjadi induk bagi planet-planet beserta bulan-bulan mereka, bersama komet, asteroid dan seluruh anggota tata surya lainnya.

Cincin

Matahari tidak memiliki cincin.

Magnetosfer

Arus listrik menghasilkan medan magnet kompleks yang meluas ke ruang angkasa dan membentuk medan magnet antarplanet. Volume ruang angkasa yang dikendalikan oleh medan magnet Matahari disebut heliosfer.

Medan magnet dibawa ke seluruh tata surya oleh angin surya, yaitu aliran gas bermuatan listrik yang dihembuskan oleh Matahari ke segala arah. Karena Matahari juga berotasi, maka medan magnet membentuk putaran spiral yang disebut "Spiral Parker".

Sifat Matahari selalu berubah, tergantung fase siklusnya. Setiap 11 tahun, kutub geografis Matahari mengubah polaritas magnet yang memicu aktivitas di fotosfer, kromosfer dan korona yang semula tenang menjadi lebih aktif dan ganas. Badai surya terjadi saat solar maximum, meliputi bintik surya, suar surya dan pelepasan massa koronal. Meningkatnya aktivitas di medan magnet, melepaskan sejumlah besar energi dan partikel berbahaya yang dapat menerpa Bumi. Badai surya atau cuaca antariksa ini bisa merusak satelit, mengganggu jaringan komunikasi dan instalasi listrik.

Eksplorasi

Sejumlah peradaban kuno membangun struktur dari batu untuk menandai pergerakan Matahari. Mereka memetakan musim, membuat kalender dan memantau gerhana Matahari dan Bulan.

Penelitian heliofisika modern dan berbagai eksplorasi dilakukan untuk menjelajahi sistem kompleks Matahari dan Bumi. Studi ini termasuk pengaruh Matahari terhadap Bumi dan tata surya, serta kondisi di luar angkasa yang akan dihadapi oleh para astronot masa depan.

Tanggal Penting

150 SM: Sarjana Yunani Claudius Ptolemy yang menulis Almagest, meresmikan model tata surya dengan Bumi sebagai pusatnya. Model ini diterima sampai abad ke-16.

1543: Nicolaus Copernicus menerbitkan “On the Revolutions of the Celestial Spheres,” yang menggambarkan model heliosentris tata surya.

1610: Observasi pertama bintik surya menggunakan teleskop oleh Galileo Galilei dan Thomas Harriot.

1645-1715: Aktivitas bintik surya menurun drastis, yang kemungkinan memicu Zaman Es Kecil di Bumi. Sungai yang biasanya mengalir normal membeku dan hamparan salju tetap bertahan sepanjang tahun di dataran rendah.

1814: Penemuan garis spektral spektrum Matahari, yang selanjutnya diidentifikasi sebagai sidik jari elemen pada tahun 1859.

1826-1843: Pengenalan siklus surya untuk pertama kalinya.

8 Jul 1842: Pengukuran inframerah Matahari untuk pertama kalinya saat gerhana total di Milan, Italia.

1848: Bintik surya diperkirakan lebih dingin daripada fotosfer di sekitarnya.

1 Sep 1859: Observasi pertama suar surya dan efek geomagnetiknya di Bumi.

18 Jul 1860: Para pengamat gerhana mendokumentasikan pelepasan massa koronal pertama.

1942: Pengamatan emisi frekuensi radio Matahari untuk pertama kalinya.

1946: Pengamatan Matahari menggunakan roket (pada panjang gelombang ultraviolet) untuk pertama kalinya.

7 Mar 1962: NASA meluncurkan Orbiting Solar Observatory pertama (OSO-1).

1973-1974: Para astronot di Skylab menggunakan Apollo Telescope Mount untuk mempelajari multi spektral Matahari dari orbit Bumi.

1994: Ulysses adalah misi pertama yang meneliti lingkungan ruang angkasa di atas dan di bawah kutub Matahari.

26 Jun 1994-5 Nov 1994: Ulysses melakukan pengamatan pertama di wilayah kutub Matahari.

8 Sep 2004: Pesawat antariksa Genesis NASA mengumpulkan sampel angin surya dan membawanya kembali ke Bumi untuk dipelajari. Genesis mengumpulkan sampel selama lebih dari dua tahun pada jarak sekitar 1,5 juta kilometer dari Bumi.

23 Apr 2007: Pesawat antariksa kembar Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) NASA menghasilkan gambar tiga dimensi pertama Matahari.

Feb 2010: The Solar Dynamics Observatory (SDO) diluncurkan untuk mempelajari aktivitas Matahari dan pengaruhnya terhadap cuaca antariksa dengan mengukur interior, medan magnet, plasma panas korona Matahari dan radiasi yang menciptakan ionosfer planet-planet.

6 Feb 2011: Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) bergerak ke sisi yang berlawanan dari Matahari, untuk mengumpulkan gambar sisi depan dan belakang Matahari. Untuk pertama kalinya, manusia dapat menyaksikan aktivitas yang terjadi di seluruh Matahari.

Budaya Populer

Matahari telah mengilhami cerita mitologis berbagai peradaban di seluruh dunia, seperti peradaban Mesir kuno, suku Aztec Meksiko, suku Indian di Amerika Utara dan Amerika Selatan, Cina, dll.

Kini Matahari menghiasi segala sesuatu, mulai dari sampul album, seperti debut album Sublime yang ikonik pada tahun 1992 hingga bungkus kemasan kismis, memengaruhi cerita komik, film teatrikal dan masih banyak lagi.

Jika kamu Superman (atau sesama Kryptonian), maka kekuatanmu meningkat oleh cahaya Matahari kita. Bahkan kamu dapat membuang material-material berbahaya ke Matahari seperti yang dulu dilakukan oleh Superboy. Dalam adegan film Sunshine yang diterbitkan tahun 2007, Matahari sedang sekarat sehingga membuat Bumi membeku. Untuk menyelamatkan umat manusia, pesawat antariksa berawak dikirim untuk menghidupkan kembali Matahari dengan bom nuklir, meskipun banyak hal yang tidak berjalan sesuai rencana.

Fakta Singkat

• Radius: 695.508 kilometer
• Tipe Bintang: Katai kuning
• Jarak dari Bumi: 149,60 juta kilometer atau 1 AU
• Kemiringan sumbu rotasi: 7,25 derajat
• Volume: 1.40927 x 10¹⁸ km³
• Massa: 1.989.10³⁰ kg
• Suhu di permukaan: 5,500 °C
• Periode rotasi di khatulistiwa : 26, 8 hari
• Periode rotasi di kutub : 36 hari
• Usia: 4,6 Miliar Tahun
• Komposisi: 92,1% Hidrogen, 7,8% Helium

Ditulis oleh: Staf solarsystem.nasa.gov

Sumber: Sun, In Depth

Artikel terkait: Merkurius: Planet Tercepat

#terimakasihgoogle