Matahari adalah sumber energi terbesar yang dimiliki oleh bumi. Tanpa adanya energi dari matahari, kehidupan dibumi akan mati. Matahari sebenarnya adalah sebuah bintang, sebab ia memiliki panas dan sinarnya sendiri. Matahari adalah bintang yang paling dekat dengan bumi, itulah yang membuat matahari nampak lebih besar dari bintang-bintang yang kita lihat pada malam hari. Diameter matahari setidaknya 109 kali lebih, para ahli menyebutkan bahwa diameter matahari kira-kira 1.392.684 km besar dari diameter bumi.
Struktur Kimia Matahari
Matahari adalah sebuah bola raksasa yang permukaannya tidak padat karena terbentuk dari gas dan medan magnet. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Hidrogen mendominasi ¾ bagian dari pusat tata surya kita ini. Sedangkan seperempat lainnya sebagian besar adalah gas helium dengan sedikit unsur oksigen, karbon, neon, besi, dan gas lainnya. Matahari dapat mengeluarkan energi dan sinar karena pada intinya terjadi fusi atau reaksi termonuklir. Reaksi ini terjadi saat dua inti atom bergabung untuk membentuk inti yang jauh lebih besar dan kemudian melepaskan energi. Reaksi inilah yang menyebabkan bintang bisa bersinar termasuk juga matahari. Dilihat dari energi yang dihasilkan, reaksi termonuklir ini jauh lebih besar dibandingkan dengan reaksi kimia biasa, sehingga jangan heran betapa besarnya kerusakan yang bisa dihasilkan dari ledakan sebuah nuklir.
Dari bumi, matahari hanya terlihat seperti bola api yang berukuran besar. Padahal matahari terdiri atas beberapa lapisan.
Berikut ini adalah penjelasan dari setiap bagian bagian matahari yang ada pada sistem tata surya :
1. Inti Matahari
Inti atau pusat matahari menyimpan sumber utama dari energi matahari. Dalam inti matahari terdapat proton (atom bermuatan positif), elektron (atom bermuatan negatif) dan neutron (atom bermuatan netral) dan di sinilah rekasi termonuklir terjadi. Pada inti matahari terdapat gaya gravitasi yang menarik semua materi yang kemudian membentuk suatu tekanan, tekanan inilah yang memungkinkan terjadinya reaksi fusi. Inti matahari terletak sekitar 502.000 km, jauh berada dibawah permukaan matahari, diameternya kira-kira 386.160 km. Inti ini mengisi sekitar 25% dari total radius matahari secara keseluruhan. Inti matahari tentunya merupakan bagian terpanas dari matahari. Menurut penelitian para ahli, inti matahari memiliki suhu panas yang sangat luar biasa yaitu 27.0000.0000 °F.
2. Zona Radiasi
Zona radiasi merupakan bagian matahari selanjutnya yang melingkupi daerah inti. Zona Radiasi berfungsi sebagai pendistribusi energi. Energi yang terbentuk di inti matahari akan didistribusikan ke segala bagian permukaan matahari lewat foton yang ada dizona ini.
Foton adalah radiasi yang dihasilkan dari reaksi antara Hidrogen dan Helium. Suhu panas di zona ini sedikit lebih rendah dibandingkan dengan daerah inti. Suhu di zona radiasi 2 juta hingga 7 juta kelvin lebih rendah dari suhu inti tergantung dengan jaraknya terhadap inti. Zona radiasi mengisi kira-kira 45% radius matahari.
3. Tacholine
Tacholine adalah lapisan pemisah antara zona radiasi dan zona konveksi. Pada zona ini terjadi transisi antara rotasi seragam yang ada di zona radiasi dengan rotasi differensial zona konveksi.
Aktifitas gesekan antara arus konveksi dan rotasi radiasi pada zona ini, diyakini oleh para ahli menghasilkan semacam generator yang menciptakan medan magnet pada permukaan matahari yang akan memberikan pengaruh bagi ruang publik untuk kehidupan makhluk hidup di bumi, baik itu kutub utara maupun kutub selatannya yang terkadang medan magnet tersebut datang memberikan getaran secara tiba-tiba tanpa sepengetahuan makhluk hidup yang ada di bumi.
4. Zona Konvektif
Letak zona konveksi matahari adalah sekitar 70% radius dihitung dari inti matahari, artinya zona konvektif mengisi 30% radius matahari. Pada zona ini terdapat arus konveksi yang digunakan untuk membawa energi matahari ke bagian lapisan atmosfer bumi yang di tempati oleh seluruh makhluk hidup yang akan memberikan pengaruh bagi makhluk hidup yang ada di bumi sehingga perlu dilakukan antisipasi untuk menyambut datangnya zona konvektif ini.
Arus konveksi ini membawa foton lebih cepat dari transfer radiasi yang terjadi di zona radiasi. Dibutuhkan sekitar 100.000 hingga 200.000 tahun bagi foton untuk bisa terdistribusi dari inti melewati zona radiasi dan zona konveksi menuju ke permukaan matahari.
5. Photosphere
Photosphere merupakan pemisah antara zona interior matahari (zona inti, zona radiasi dan zona konveksi) dengan atmosfer matahari. Bagian permukaan inilah yang bisa dilihat oleh kita. Cahaya matahari yang diterima oleh bumi d radiasikan lapisan photosphere ini. Oleh Kepadatan partikel fotosfer hanya sekitar 0.37% dari kepadatan atmosfer diatas permukaan laut bumi.
Pada masa awal penelitian tentang photosphere, para peneliti berpendapat bahwa jalur serapan pada lapisan ini tidak sama dengan elemen apapun yang ada dibumi. Hingga Norman Lockyer pada tahun 1868 berhipotesis bahwa jalur serapan pada photospher terbentuk dari elemen baru yang ia sebut Helium. Barulah 25 tahun kemudian, unsur helium baru dapat diisolasi di bumi.
Lapisan terdingin matahari berada 500 km diatas photosphere, dengan temperatur sekitar 4100 Kelvin. Bagian terdingin matahari ini diisi oleh molekul sederhana seperti karbon monoksida.
- Chromosphere – Di atas lapisan terdingin matahari terdapat lapisan atmosfer yang disebut Chromosphere. Lapisan chromosphere adalah lapisan dengan radius 2000 km yang sebagian besar terdiri atas spketrum emisi cahaya dan jalur penyerapan. Chromosphere bisa dilihat ketika terjadi gerhana matahari. Pada saat gerhana matahari total, chromosphere akan terlihat sebagai cahaya yang berwarna kemerahan.
- Zona Transisi Matahari – Zona transisi merupakan bagian dari atmosfir matahari yang memisahkan chromosphere dengan bagian terluar matahari yang disebut korona.
- Korona – Korona adalah bagian terluas dari atmosfir matahari. Volume korona bahkan lebih luas daripada volume matahari. Temperatur rata-rata lapisan korona sekitar 1.000.000-2.000.000K. Namun pada waktu-waktu tertentu ada bagian paling aktif korona yang bisa menjadi begitu panas, berkisar antara 8,000,000 hingga 20,000,000 K . Hingga saat ini para ahli belum mengetahui mengapa hal tersebut bisa terjadi.
- Heliosphere – Bagian luar atmosfer matahari yang sangat tipis dan berisikan plasma angin matahari (solar wind). Angin matahari adalah arus konstan partikel bermuatan yang dilepaskan dari bagian atmosfer matahari yang lebih tinggi. Lingkupan Heliosphere sangatlah luas, hingga melewati orbit pluto sampai Heliopause. Heliopause adalah permukaan terluar dimana heliosphere bertemu dengan medium antarbintang.
Aktifitas Matahari
Selain terjadinya reaksi fusi termonuklir yang menyebabkan matahari memiliki cahaya dan energi sendiri, matahari juga memiliki beberapa aktifitas lainnya seperti bintik matahari Sunspots), jilatan api matahari (solar flares) dan badai matahari (Solar Storm)
Berikut adalah penjelasan mengenai aktifitas matahari :
1. Bintik Matahari (Solar)
Bintik matahari dapat ditemukan dibagian photosphere matahari. Bintik matahari ini berupa granula cekung dan berwarna gelap dengan jumlah yang tidak terhitung. Bintik matahari ini memiliki medan magnet yang sangat kuat, setkitar 5000 kali kekuatan medan magnet bumi. Garis medan magnet akan keluar dari bintik satu dan masuk ke bintik lainnya. Aktifitas bintik matahari ini terjadi sebagai bagian dari siklus matahari yang terjadi setiap 11 tahun. Namun apa yang menyebabkan siklus ini belum diketahui. Saat ini para peneliti baru membuat hipotesis-hipotesis terkait siklus 11 tahun matahari.
2. Jilatan Api Matahari (Solar Flares)
Kadang-kadang, ledakan keras bisa terjadi tiba-tiba dalam kelompok bintik matahari yang kompleks. Ledakan ini disebut dengan jilatan api matahari. Jilatan api matahari diperkirakan terjadi akibat perubahan tiba-tiba pada daerah dimana medan magnet terkonsentrasi terkonsentrasi. Pada saat ledakan terjadi, pelepasan gas, elektron dan cahaya terlihat serta X-Ray juga terjadi.
3. Badai Matahari (Solar Storm)
Badai matahari yang juga disebut sebagai badai geomagnetik adalah sebuah gangguan sementara pada magnetosphere bumi yang disebabkan oleh gelombang kejut angin matahari serta awan medan magnet matahari yang berinteraksi dengan medan magnet bumi. Secara sederhana badai matahari adalah solar flares yang berinteraksi dengan medan magnet bumi. Interaksi tersebut meningkatkan transfer energi. Dalam sejarah tercatat bahwa pada tahun 1859 lalu pernah terjadi badai maahari yang sangat besar. Bahkan disebut-sebut badai matahari tersebut memiliki energi setara dengan 10 miliar bom nuklir yang pernah meledak di Hiroshima dan Nagasaki, Jepang, dengan laju hantaman 3000km/detik. Pada saat badai ini terjadi, kabel-kabel telegram di Amerika dan Eropa mengalami induksi peningkatan tegangan, dilaporkan juga sejumlah operator teleram mengalami sengatan listrik bahkan ada juga yang sampai menyebabkan kebakaran. Fenomena Aurora yang biasanya hanya terjadi di daerah kutub bumi, juga muncul di Hawaii, Kuba, Meksiko dan italia.