Pada dasarnya matahari merupakan salah satu bintang yang berada di tata surya dan menjadi pusatnya. Matahari termasuk bintang karena dapat menghasilkan energi cahaya sendiri. 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 terdekat dengan Bumi dengan jarak rata-rata 149.680.000 kilometer (93.026.724 mil). Matahari serta kedelapan buah planet (yang sudah diketahui/ditemukan oleh manusia) membentuk Tata Surya. Matahari dikategorikan sebagai bintang kecil jenis G.
Matahari adalah 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. 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.
Matahari dipercayai 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.
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).
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 l6 juta oC. Oleh karena itu, di lapisan inilah reaksi fusi dapat berlangsung. Energi hasil reaksi fusi dipancarkan ke luar secara radiasi.
- Fotosfer (Lapisan Cahaya)
Fotosfer 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
Kromosfer merupakan lapisan gas dli atas fotoser yang tebalnya sekitar l6.000 km. Oleh karena itu, kromosfer sering disebut lapisan atmosfer matahari. Di lapisan bawah (dekat fotosfer). suhu kromosfer diperkirakan sekitar 4.000 oC. Makin ke atas. suhu kromosfer makin tinggi. Pada lapisan yang paling atas.,suhu kromosfcr diperkirakan mencapai 10.000 oC. 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. Korona juga merupakan lapisan gas yang sangat tipis. Gas tersebut sering tampak seperti mahkota putih cemerlang yang mengelilingi rnatahari. 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. Adapun suhunya diperkirakan mencapai 1 juta oC Korona dapat diamati setiap saat dengan teleskop. Teleskop yang digunakan untuk mengamati korona disebut koronagraf.
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.
Manfaat Matahari
- Matahari mempunyai fungsi yang sangat penting bagi bumi. Energi pancaran matahari telah membuat bumi tetap hangat bagi kehidupan, membuat udara dan air di bumi bersirkulasi, tumbuhan bisa berfotosintesis, dan banyak hal lainnya.
- Merupakan sumber energi (sinar panas). Energi yang terkandung dalam batu bara dan minyak bumi sebenarnya juga berasal dari matahari.
- Mengontrol stabilitas peredaran bumi yang juga berarti mengontrol terjadinya siang dan malam, tahun serta mengontrol planet lainnya. Tanpa matahari, sulit membayangkan kalau akan ada kehidupan di bumi.
- Dimanfaatkan sebagai energi alternatif. Sel surya dan panel surya dapat menghasilkan energi listrik.
Bumi Sebagai Planet
Bentuk dan Dimensi Bumi
Mula-mula orang beranggapan bahwa bentuk bumi adalah datar. Baru pada tahun 1500-an diketahui bahwa sebenarnya bentuk bumi bukanlah datar, melainkan bulat. Bulatnya bentuk bumi ini dapat ditunjukkan dengan hal-hal seperti berikut.
- Jika kita memerhatikan kapal yang meninggalkan pelabuhan. yang mula-mula hilang dari pandangan adalah badan kapal. Selanjutnya, secara berturut-turut adalah bagian atas kapal. tiang bendera kapal, dan bendera kapal. Jika kapal datang menuju pelabuhan. yang pertama kali tampak adalah benderanya. Baru kernudian secara berturut-turut adalah tiang bendera kapal. bagian atas kapal, dan badan kapal. Hal ini hanya mungkin terjadi jika bentuk bumi melengkung.
- Jika terus berlayar ke satu arah, suatu pelayaran akan sampai ke tempat semula. Pelayaran seperti itu pernah dilakukan oleh Magelhaens pada tahun 1522.
- Hasil pemotretan bumi dari angkasa menunjukkan bahwa bentuk bumi adalah bulat.
Berdasarkan penelitian diketahui bahwa bentuk bumi bukanlah bulat seperti bola, melainkan bulat pepat. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa diameter bumi ke arah khatulistiwa lebih panjang daripada diameter bumi ke arah kutub.
