Matahari. Kredit: Wikimedia Commons
Pernahkah Anda bertanya, bagaimana Matahari dapat menyala panas di ruang hampa udara? Bukankah di luar angkasa tidak ada oksigen untuk menyalakan api? Tapi sepertinya pertanyaan tersebut keliru, Matahari itu bukan gumpalan api besar seperti api di Bumi.
Mungkin agak sulit bagi kita untuk memahaminya. Akan tetapi bila kita menatap kepada bintang–bintang yang bercahaya gemerlapan di malam hari, maka pada hakekatnya bintang–bintang itu tidak beda dengan Matahari kita, yaitu yang nampak bersinar terang pada siang hari itu. Mengapa? Karena pada dasarnya kita sedang menghayati dua benda yang sama.
Matahari sebenarnya adalah sebuah bintang juga. Menurut kenyataannya, ia memang merupakan bintang yang paling dekat dengan Bumi kita. Seperti yang kita ketahui, kehidupan manusia di Bumi ini tergantung pada Matahari. Tanpa adanya panas yang dipancarkan oleh sinar Matahari itu, maka kehidupan di atas Bumi tida mungkin bisa berkembang. Tanpa sinar Matahari, tidak mungkin ada tumbuhan hijau, tidak mungkin binatang–binatang bisa hidup. Sama halnya dengan manusia.
Walaupun begitu, Matahari itu berada 150 juta kilometer (1 SA) jauhnya dari Bumi kita ini. Volume Matahari berjumlah kira–kira 1.300.000 kali volume Bumi kita ini. Satu hal yang menarik pada Matahari ini ialah bahwa bentuknya itu tidaklah padat seperti Bumi kita.
Bagaimana caranya kita bisa mengetahui hal tersebut? Begini... Suhu pada permukaan Matahari itu berkisar sekitar 5.500 derajat Celcius. Kekuatan panas ini cukup tinggi untuk membakar lebur logam atau batu–batuan apapun berubah menjadi gas. Jadi Matahari itu sebenarnya adalah sebuah bola yang terdiri dari gas yang terik.
Para astronom zaman dahulu berpendapat, bahwa alasannya mengapa Matahari itu memencarkan sinar, atau mengeluarkan cahaya dan panas, adalah karena Matahari itu sedang menyala. Tetapi, sehingga tidak mungkin bagi suatu benda bisa bertahan menyala begitu lamanya.
Sekarang ini para astronom berkeyakinan bahwa panas yang dipancarkan oleh Matahari itu adalah merupakan akibat dari suatu proses yang sama halnya seperti yang terjadi pada sebuah bom atom. Yakni Matahari itu merubah zat menjadi sumber tenaga.
Hal ini berbeda dengan proses pembakaran. Pembakaran merubah satu zat menjadi bentuk zat yang lain. Tetapi bila zat itu diubah menjadi sumber tenaga maka hanya diperlukan sedikit sekali zat untuk menghasilkan satu jumlah tenaga yang besar. Satu ons zat itu dapat menghasilkan sejumlah tenaga yang bisa meleburkan lebih dari sejuta ton batu–batuan.
Jadi, bila pendapat para astronom itu benar, maka Matahari itu tetap bersinar terang karena ia senantiasa merubah zat menjadi sumber tenaga. Sedangkan, hanya satu persen saja dari bola Matahari itu sudah cukup bisa menghasilkan sumber tenaga untuk tetap bertahan panas selama 150 ribu juta tahun lamanya.
Intinya Matahari itu bukan gumpalan api besar seperti api di Bumi. Cahaya dan panas dari Matahari itu berasal dari reaksi fusi nuklir yang mengubah hidrogen menjadi helium. Dari reaksi itulah terjadi panas dengan temperatur yang sangat tinggi.
Matahari tidak membutuhkan oksigen untuk dapat menghasilkan panas, sehingga Matahari tidak terbakar. Panas yang dihasilkan oleh Matahari bukan berasal dari reaksi oksidasi, melainkan reaksi fusi. Reaksi fusi adalah proses penggabungan dua atom yang "ringan" menjadi sebuah atom yang lebih "berat". Bahan utama penyusun Matahari adalah hidrogen. Atom hidrogen adalah atom yang "ringan".
Tubuh Matahari mengandung tekanan yang luar biasa tinggi sehingga tekanan ini memaksa dua atom hidrogen bergabung (fusi) untuk membentuk atom helium yang lebih "berat" daripada atom hidrogen. Akan tetapi, dalam proses fusi ini, tidak semua partikel atom hidrogen terpakai untuk membentuk atom helium. Sebagian dari partikel atom hidrogen lepas menjadi energi atau sumber tenaga.
Sangat jauh berbeda bukan dengan proses menyalakan api yang ada di Bumi merupakan reaksi kimiawi dengan bantuan oksigen sebagai oksidatornya? Tapi bagaimana panas Matahari bisa sampai ke Bumi?
Mungkin Anda masih ingat pelajaran kelas 7 SMP, yakni tentang perpindahan kalor. Dan ada tiga cara perpindahan kalor yang kita pelajari saat itu, yang pertama konduksi (hantaran), kedua konveksi (aliran), dan
ketiga radiasi (pancaran). Bagaimanakah energi kalor Matahari dapat sampai ke Bumi? Telah kita ketahui bahwa antara Matahari dengan Bumi berupa ruang hampa udara, sehingga kalor dari Matahari sampai ke Bumi tanpa melalui zat perantara.
Perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara atau medium ini disebut radiasi. Contoh perpindahan kalor secara radiasi, misalnya pada waktu kita mengadakan kegiatan perkemahan, di malam hari yang dingin sering menyalakan api unggun.
Saat kita berada di dekat api unggun badan kita terasa hangat karena adanya perpindahan kalor dari api unggun ke tubuh kita secara radiasi. Walaupun di sekitar kita terdapat udara yang dapat memindahkan kalor secara konveksi, tetapi udara merupakan penghantar kalor yang buruk (isolator).
Dalam peristiwa radiasi, kalor berpindah dalam bentuk cahaya, karena cahaya dapat merambat dalam ruang hampa udara, maka kalor dari Matahari pun dapat merambat dalam ruang hampa sehingga bisa menghangatkan Bumi kita.
