Ciri khas Matahari

Berikut ini adalah beberapa ciri khas yang dimiliki oleh Matahari:

Prominensa (lidah api Matahari)

Erupsi prominensa yang terjadi pada 30 Maret 2010

Prominensa adalah salah satu ciri khas Matahari, berupa bagian Matahari menyerupai lidah api yang sangat besar dan terang yang mencuat keluar dari bagian permukaan serta seringkali berbentuk loop (putaran). Prominensa disebut juga sebagai filamen Matahari karena meskipun julurannya sangat terang bila dilihat di angkasa yang gelap, namun tidak lebih terang dari keseluruhan Matahari itu sendiri. Prominensa hanya dapat dilihat dari Bumi dengan bantuan teleskop dan filter. Prominensa terbesar yang pernah ditangkap oleh SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) diestimasi berukuran panjang 350 ribu km.

Sama seperti korona, prominensa terbentuk dari plasma namun memiliki suhu yang lebih dingin. Prominensa berisi materi dengan massa mencapai 100 miliar kg. Prominensa terjadi di lapisan fotosfer Matahari dan bergerak keluar menuju korona Matahari. Plasma prominensa bergerak di sepanjang medan magnet Matahari. Erupsi dapat terjadi ketika struktur prominesa menjadi tidak stabil sehingga akan pecah dan mengeluarkan plasmanya. Ketika terjadi erupsi, material yang dikeluarkan menjadi bagian dari struktur magnetik yang sangat besar disebut semburan massa korona (coronnal mass ejection/ CME). Pergerakan semburan korona tersebut terjadi pada kecepatan yang sangat tinggi, yaitu antara 20 ribu m/s hingga 3,2 juta km/s. Pergerakan tersebut juga menyebabkan peningkatan suhu hingga puluhan juta derajat dalam waktu singkat. Bila erupsi semburan massa korona mengarah ke Bumi, akan terjadi interaksi dengan medan magnet Bumi dan mengakibatkan terjadinya badai geomagnetik yang berpotensi mengganggu jaringan komunikasi dan listrik.

Suatu prominensa yang stabil dapat bertahan di korona hingga berbulan-bulan lamanya dan ukurannya terus membesar setiap hari  Para ahli masih terus meneliti bagaimana dan mengapa prominensa dapat terjadi.

Bintik Matahari

Bintik Matahari terlihat seperti noda kehitaman di permukaan Matahari

Bintik Matahari adalaah granula-granula cembung kecil yang ditemukan di bagian fotosfer Matahari dengan jumlah yang tak terhitung.  Bintik Matahari tercipta saat garis medan magnet Matahari menembus bagian fotosfer. Ukuran bintik Matahari dapat lebih besar daripada Bumi. Bintik Matahari memiliki daerah yang gelap bernama umbra, yang dikelilingi oleh daerah yang lebih terang disebut penumbra. Warna bintik Matahari terlihat lebih gelap karena suhunya yang jauh lebih rendah dari fotosfer. Suhu di daerah umbra adalah sekitar 2.200 °C sedangkan di daerah penumbra adalah 3.500 °C. Oleh karena emisi cahaya juga dipengaruhi oleh suhu maka bagian bintik Matahari umbra hanya mengemisikan 1/6 kali cahaya bila dibandingkan permukaan Matahari pada ukuran yang sama.

Angin Matahari

Angin Matahari terbentuk aliran konstan dari partikel-partikel yang dikeluarkan oleh bagian atas atomosfer Matahari, yang bergerak ke seluruh tata surya. Partikel-partikel tersebut memiliki energi yang tinggi, namun proses pergerakannya keluar medan gravitasi Matahari pada kecepatan yang begitu tinggi belum dimengerti secara sempurna. Kecepatan angin surya terbagi dua, yaitu angin cepat yang mencapai 400 km/s dan angin cepat yang mencapai lebih dari 500 km/s. Kecepatan ini juga bertambah secara eksponensial seiring jaraknya dari Matahari. Angin Matahari yang umum terjadi memiliki kecepatan 750 km/s dan berasal dari lubang korona di atmosfer Matahari. Beberapa bukti adanya angin surya yang dapat dirasakan atau dilihat dari Bumi adalah badai geomagnetik berenergi tinggi yang merusak satelit dan sistem listrik, aurora di Kutub Utara atau Kutub Selatan, dan partikel menyerupai ekor panjang pada komet yang selalu menjauhi Matahari akibat hembusan angin surya. Angin Matahari dapat membahayakan kehidupan di Bumi bila tidak terdapat medan magnet Bumi yang melindungi dari radiasi. Pada kenyataannya, ukuran dan bentuk medan magnet Bumi juga ditentukan oleh kekuatan dan kecepatan angin surya yang melintas.^[35]

Badai Matahari

Badai Matahari terjadi ketika ada pelepasan seketika energi magnetik yang terbentuk di atmosfer Matahari Plasma Matahari yang meningkat suhunya hingga jutaan Kelvin beserta partikel-partikel lainnya berakselerasi mendekati kecepatan cahaya. Total energi yang dilepaskan setara dengan jutaan bom hidrogen berukuran 100 megaton. Jumlah dan kekuatan badai Matahari bervariasi. Ketika Matahari aktif dan memiliki banyak bintik, badai Matahari lebih sering terjadi. Badai Matahari seringkali terjadi bersamaan dengan luapan massa korona. Badai Matahari memberikan risiko radiasi yang sangat besar terhadap satelit, pesawat ulang alik, astronot, dan terutama sistem telekomunikasi Bumi. Badai Matahari yang pertama kali tercatat dalam pustaka astronomi adalah pada tanggal 1 September 1859 Dua peneliti, Richard C. Carrington dan Richard Hodgson yang sedang mengobservasi bintik Matahari melalui teleskop di tempat terpisah, mengamati badai Matahari yang terlihat sebagai cahaya putih besar di sekeliling Matahari. Kejadian ini disebut Carrington Event dan menyebabkan lumpuhnya jaringan telegraf transatlantik antara Amerika dan Eropa.

Eksplorasi Matahari

Solar Maximum Mission, salah satu satelit yang diluncurkan Amerika Serikat untuk mempelajari Matahari.

Pesawat ulang-alik yang pertama kali berhasil masuk ke orbit Matahari adalah Pioneer 4. Pioneer 4, yang diluncurkan tanggal 3 Maret 1959 oleh Amerika Serikat, menjadi pionir dalam sejarah eksplorasi Matahari. Keberhasilan tersebut diikuti oleh peluncuran Pioneer 5 - Pioneer 9 selama 1959-1968 yang memang bertujuan untuk mempelajari tentang MatahariPada 26 Mei 1973, stasiun luar angkasa Amerikas Serikat bernama Skylab diluncurkan dengan membawa 3 awak.^[  Skylab membawa Apollo Telescope Mount (ATM) yang digunakan untuk mengambil lebih dari 150.000 gambar Matahari.^[

Pesawat ulang-alik lainnya, Helios I berhasil mengorbit hingga mencapai jarak 47 juta km dari Matahari (memasuki orbit Merkuri). Helios I terus berputar untuk memastikan seluruh bagian pesawat mendapat jumlah panas yang sama dari Matahari. Helios I bertugas mengumpulkan data-data mengenai Matahari Pesawat ulang-alik hasil kerjasama Amerika Serikat dan Jerman ini beroperasi sejak 10 Desember 1974 hingga akhir 1982. Helios II diluncurkan pada 16 Januari 1976 dan berhasil mencapai jarak 43 juta km dari Matahari. Misi Helios II selesai pada April 1976 namun dibiarkan tetap berada di orbit.

Solar Maximum Mission didesain untuk melakukan observasi aktivitas Matahari terutama bintik dan api Matahari saat Matahari berada pada periode aktivitas maksimum. SMM diluncurkan oleh Amerika Serikat pada 14 Februari 1980. Selama perjalanannya, SMM pernah mengalami kerusakan namun berhasil diperbaiki oleh awak pesawat ulang alik Challenger. SMM terus berada di orbit Bumi selama melakukan observasi. SMM mengumpulkan data hingga 24 November 1989 dan terbakar saat masuk kembali ke atmosfer Bumi pada 2 Desember 1989.

Pesawat ulang alik Ulysses adalah hasil proyek internasional untuk mempelajari kutub-kutub Matahari, diluncurkan pada 6 Oktober 1990. Sedangkan Yohkoh adalah pesawat ulang alik yang diluncurkan untuk mempelajari radiasi energi tinggi dari Matahari. Yohkoh merupakan hasil kerjasama Jepang, Amerika Serikat, dan Inggris yang diluncurkan pada 31 Agustus 1991.^[

Misi eksplorasi Matahari yang paling terkenal adalah Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) yang dikembangkan oleh Badan Antariksa Amerika Serikat (NASA) bekerja sama dengan Agensi Luar Angkasa Eropa (ESA) dan diluncurkan pada 12 Desember 1995. SOHO bertugas mengumpulkan data struktur internal, proses fisik yang terjadi, serta pengambilan gambar dan diagnosis spektroskopis Matahari. SOHO ditempatkan pada jarak 1,5 juta km dari Bumi dan masih beroperasi hingga sekarang.

Misi eksplorasi terbaru dari NASA adalah pesawat ulang alik kembar bernama STEREO yang diluncurkan pada 26 Oktober 2006. STEREO bertugas untuk menganalisis dan mengambil gambar Matahari dalam bentuk 3 dimensi. Solar Dynamics Observatory Mission adalah misi eksplorasi NASA yang sedang dalam pengembangan dan telah dipublikasikan pada April 2008.Solar Dynamics Observatory Mission diperkirakan akan mengorbit untuk mempelajari dinamika Matahari yang meliputi aktivitas Matahari, evolusi atmosfer Matahari, dan pengaruh radiasi Matahari terhadap planet-planet lain.