Matahari

Matahari, mentari () atau suria merupakan bintang terdekat dengan Bumi dengan jarak purata sebanyak 149,680,000 kilometer (93,026,724 batu). Matahari dan lapan buah planet membentuk Sistem Suria. Matahari mempunyai garis pusatnya berukuran 1,391,980 kilometer atau 109 kali ganda Bumi dengan suhu permukaan 5,500 °C dan suhu teras 15 juta °C. Matahari dikelaskan sebagai bintang kerdil jenis G. Cahaya dari matahari memakan masa 8 minit dan 20 saat untuk sampai ke Bumi dan cahaya yang terang ini boleh mengakibatkan sesiapa yang memandang terus kepada matahari menjadi buta.

Matahari merupakan satu bebola plasma hampir sempurna dengan jisim sekitar 2 x 1030 kg atau 330,000 kali jisim bumi. Untuk terus bersinar, matahari yang terdiri daripada gas panas menukarkan unsur hidrogen kepada helium melalui tindak balas lakuran nuklear pada kadar 600 juta tan, dengan itu kehilangan empat juta tan jisim setiap saat. Matahari dipercayai terbentuk pada 4.6 bilion tahun laluSemua angka dalam rencana ini ialah skala pendek. 1 bilion bernilai 109 atau 1,000,000,000. akibat runtuhan graviti jisim dalam lingkungan sesebuah awan molekul. Kepadatan jisim matahari adalah 1.41 kali lebih padat berbanding jisim air. Jumlah tenaga matahari yang sampai ke permukaan bumi dikenali sebagai pemalar suria yang menyamai 1.37 kilowatt per meter persegi setiap saat.  

Matahari berputar selama 25.04 hari bumi setiap putaran dan mempunyai graviti 27.9 kali lebih kuat daripada graviti bumi. Terdapat julangan gas teramat panas yang boleh menjangkau sehingga sejauh 100,000 kilometer ke angkasa. Marakan matahari ini boleh mengganggu gelombang komunikasi seperti radio, televisyen dan radar di bumi dan mampu merosakkan satelit atau stesen angkasa yang tidak dilindungi. Matahari juga menghasilkan gelombang-gelombang radio, ultraungu, sinar inframerah, sinar-X, dan angin suria yang merebak ke seluruh Sistem Suria. 

Bumi dilindungi daripada angin suria oleh medan magnetnya, sementara lapisan ozon pula melindungi bumi daripada sinaran ultraungu dan inframerah. Terdapat tompokan hitam yang wujud dari semasa ke semasa pada matahari yang disebabkan oleh perbezaan suhu di permukaan matahari, tompokan ini menandakan kawasan yang kurang panas berbanding kawasan lain dan mencecah keluasan melebihi saiz bumi. Kadang-kala peredaran bulan mengelilingi bumi menghalang sinaran matahari daripada sampai ke bumi, lantas mengakibatkan kejadian gerhana matahari berlaku.

 Etimologi 
Perkataan matahari () ialah kata majmuk dirangkaikan daripada kata-kata dasar "mata" dan "hari". Perangkaian ini peninggalan daripada kelaziman kata majmuk dalam bahasa Belanda yang turut ditulis bersambung semasa penulisan bahasa Melayu mula giat dirumikan di Hindia Timur Belanda, paling awalnya dalam Kitab Logat Melajoe karangan Charles Adriaan van Ophuijsen pada tahun 1901.

Perkataan suria () diserap daripada perkataan  surya dalam bahasa Sanskrit yang sama maksudnya dan juga nama kepada dewa yang dikaitkan kepadanya dalam anutan agama Hindu.

Struktur dan pelakuran

Struktur Matahari mengandungi lapisan berikut:

Teras – kira-kira 20-25% radius Matahari, di mana suhu (tenaga) dan tekanan mencukupi untuk terjadinya pelakuran nuklear. Hidrogen melakur dengan helium(yang tidak boleh disatu pada masa ini dalam kehidupan Matahari). Proses pelakuran membebaskan tenaga, dan helium secara beransur-ansur berkumpul untuk membentuk inti dalam helium dalam teras itu sendiri.
 Zon radiasi – Perolakan tidak boleh berlaku dengan jarak yang lebih dekat dengan teras Matahari. Oleh itu, antara 20-25% radius, dan 70% radius, terdapat "zon radiasi" di mana pemindahan tenaga berlaku melalui radiasi (foton) dan bukannya oleh perolakan.
 Tachocline – rantau sempadan antara zon radiatif dan perolakan.
 Zon perolakan – Antara kira-kira 70% radius Matahari dan titik yang dekat dengan permukaan yang kelihatan, Matahari adalah sejuk dan cukup meresap untuk perolakan berlaku, dan ini menjadi cara utama perpindahan panas keluar, sama dengan sel cuaca yang terbentuk di atmosfera Bumi .
 Fotosfera – bahagian terdalam Matahari yang dapat kita saksikan secara langsung dengan cahaya yang kelihatan. Kerana Matahari adalah objek gas, ia tidak mempunyai permukaan yang jelas; bahagian yang kelihatannya biasanya dibahagikan kepada 'fotosfera' dan 'atmosfera'.
 Atmosfera – 'halo' gas yang mengelilingi Matahari, yang terdiri daripada kromosfera, kawasan peralihan suria, korona dan heliosfera. Ini dapat dilihat apabila bahagian utama Matahari tersembunyi, contohnya, semasa gerhana matahari.

 Teras 

Jejari teras matahari dikira dengan nilai kira-kira 20–25% jejari matahari. Kepadatannya mencapai 150 g/cm3 (sekitar 150 kali ganda kepadatan air) dengan suhu menghampiri 15.7 juta K. Sebaliknya, suhu permukaan matahari ialah kira-kira 5,800 K. Analisis terkini berdasarkan maklumat daripada  Solar and Heliospheric Observatory menunjukkan kadar putaran yang lebih tinggi di bahagian teras berbanding dengan seluruh zon sinaran. Sepanjang tempoh hidup matahari, tenaga dihasilkan oleh pelakuran nuklear melalui suatu tahap yang disebut rantai p–p (proton–proton); proses ini mengubah hidrogen menjadi helium. Hanya 0.8% tenaga matahari yang berasal daripada kitaran CNO.

 Zon sinaran 
Pada kedalaman kira-kira 0.7 kali jejari matahari ke kawasan teras, sinaran terma ialah cara utama pemindahan tenaga di kawasan ini. Suhu di zon radiasi menurun dari kira-kira 7 juta ke 2 juta K apabila menjauhi kawasan teras. Julat suhu ini kurang daripada nilai selang adiabatik sehingga tidak dapat menciptakan aruhan. Tenaga dipindahkan oleh sinaran ion hidrogen dan helium yang memancarkan foton, yang hanya bergerak sedikit sebelum diserap kembali oleh ion-ion lain. Kepadatan bahan zon sinaran turun seratus kali ganda (dari 20 g/cm3 ke 0.2 g/cm3) dari 0.25 jejari matahari ke bahagian atas zon sinaran.

 Zon aruhan 
Dari permukaan matahari ke kedalaman kira-kira 200,000 km (70% jejari matahari dari pusat), suhu zon aruhan adalah lebih rendah daripada di zon sinaran dan atom yang lebih berat tidak sepenuhnya terion. Akibatnya, pengangkutan haba sinaran adalah kurang berkesan. Kepadatan gas-gas ini sangat rendah untuk membolehkan arus aruhan. Bahan yang dipanaskan di takoklin memanas dan mengembang sehingga kepadatan berkurang, membolehkan bahan tersebut naik. Kesannya, aruhan termal berkembang ketika sel panas mengangkut kebanyakan haba ke luar sehingga fotosfera matahari. Setelah bahan tersebut menyejuk di fotosfera, kepadatan bahan meningkat lalu tenggelam ke dasar zon aruhan. Di situ, bahan memanfaatkan haba dari kawasan atas zon sinaran dan kitaran ini berulang. Di fotosfera, suhu menurun mencecah 5,700 K dan kepadatannya turun sehingga 0.2 g/m3 (sekitar 1/6,000 kepadatan udara di permukaan laut).

 Fotosfera 
Permukaan matahari tampak, fotosfera ialah lapisan yang di bawahnya matahari menjadi legap terhadap cahaya tampak. Di atas fotosfera, sinar matahari yang tampak bebas menyinar ke angkasa dan tenaga terlepas sepenuhnya dari matahari. Perubahan kelegapan adalah disebabkan oleh berkurangnya jumlah H- yang mudah menyerap cahaya tampak. Sebalinya, cahaya tampak yang dilihat oleh pandangan mata dihasilkan dalam bentuk elektron dan bertindak balas dengan atom hidrogen untuk menghasilkan ion H-.

 Sinaran suria 

Matahari memancarkan cahaya merentasi spektrum nampak, oleh itu warnanya putih, dengan indeks ruang warna CIE hampir (0.3, 0.3), apabila dilihat dari angkasa apabila Matahari tinggi di langit. Sinaran suria per panjang gelombang memuncak dalam bahagian hijau spektrum apabila dilihat dari angkasa. Apabila Matahari sangat rendah di langit, penyerakan atmosfera menyebabkan Matahari berwarna kuning, merah, jingga atau magenta, dan jarang berwarna hijau atau biru. Beberapa budaya menggambarkan secara mental Matahari sebagai warna kuning dan beberapa ada juga merah; sebab budayanya untuk ini dibahaskan. Matahari dikelaskan sebagai bintang G2, bermaksud ia bintang jenis G, dengan 2 menandakan suhu permukaannya dalam julat kedua kelas G.

 Aktiviti magnet 

Matahari mempunyai medan magnet najam yang berbeza-beza merentasi permukaannya. Medan kutubnya , manakala medannya biasanya  di ciri pada Matahari yang dipanggil tompok matahari dan  dalam prominens suria. Medan magnet berbeza-beza dalam masa dan lokasi. Kitaran suria 11 tahun yang berkala kuasi ialah variasi yang paling utama di mana bilangan dan saiz tompok matahari  turun naik.

 Fasa hayat 

Matahari kini kira-kira pada pertengahan bahagian jujukan utama hayatnya. Ia tidak berubah dengan tiba-tiba dalam lebih empat bilion tahun dan akan kekal agak stabil untuk sekitar lima bilion tahun lagi. Walau bagaimanapun, selepas pelakuran hidrogen dalam terasnya berhenti, Matahari akan mengalami perubahan secara dramatik, dalam dan luar.

 Penjelajahan 
Kapal angkasa yang pertama kali mendekati orbit matahari dengan jayanya ialah Pioneer 4.  Pioneer 4 yang dilancarkan pada 3 Mac 1959 oleh pihak Amerika Syarikat menjadi perintis dalam bidang penjelajahan matahari.  Kejayaan tersebut diikuti oleh pelancaran siri Pioneer 5 ke Pioneer 9 pada tahun 1959 hingga 1968 yang bertujuan untuk mempelajari tentang matahari. Pada 26 Mei 1973, stesen luar angkasa Amerika bernama Skylab dilancarkan dengan membawa 3 orang angkasawan, dan membawa Apollo Telescope Mount (ATM) yang digunakan untuk mengambil lebih daripada 150 ribu gambar matahari.

Sebuah lagi kapal angkasa, Helios I berjaya mengorbit sehingga mencapai jarak 47 juta kilometer dari matahari (memasuki orbit Utarid) dan dilancarkan untuk mengumpulkan data-data mengenai matahari.  Helios I terus berputar untuk memastikan seluruh kapal angkasa mendapat jumlah haba yang sama dari matahari. Kapal angkasa kerjasama pihak Amerika Serikat dan Jerman ini beroperasi sejak 10 Disember 1974 hingga akhir 1982. Helios II dilancarkan pada 16 Januari 1976 dan mencapai jarak 43 juta kilometer dari matahari, dan tamat menjalankan misi pada April 1976, tetapi dibiarkan berada di orbit.

Solar Maximum Mission (SMM) direka untuk melakukan pemerhatian terhadap matahari, terutamanya tompok dan api matahari ketika matahari berada dalam tempoh aktiviti puncak, dan dilancarkan oleh pihak Amerika Syarikat pada 14 Februari 1980. Selama perjalanannya, SMM pernah mengalami kerosakan, tetapi dapat diperbaiki oleh kru pesawat ulang alik Challenger. SMM terus berada di orbit Bumi selama dan mengumpulkan data hingga 24 November 1989 lalu terbakar ketika masuk kembali ke atmosfera Bumi pada 2 Desember 1989.

Pada 12 Disember 1995, kapal angkasa Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) yang dibangunkan oleh pihak Pentadbiran Aeronautik dan Angkasa Kebangsaan (NASA) bersama dengan Agensi Angkasa Eropah (ESA) pula dilancarkan.  SOHO dilancarkan untuk mengumpul maklumat tentang struktur dalaman dan proses fizikal matahari serta mengambil gambar dan diagnosis spektroskopi matahari. Kapal angkasa ini berkedudukan kira-kira 1.5 juta kilometer dari matahari, dan masih beroperasi hingga kini.

 Kebudayaan 
Matahari telah menjadi simbol penting dalam pelbagai kebudayaan sepanjang peradaban manusia.  Dalam mitologi bangsa-bangsa di dunia, matahari memiliki peranan yang sangat penting di dalam kehidupan masyarakat. Matahari dikenal dengan pelbagai nama dalam kebudayaan-kebudayaan dunia dan sering kali disembah sebagai dewa.

Nota

 Rujukan 

 Pautan luar 

 Matahari dan Sistem Suria


Kategori:Sistem Suria
Kategori:Bintang jujukan utama jenis G