MATAHARI

BAB I
PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah.
Matahari yang setiap hari memancarkan sinarnya ke bumi dan juga ke planet-planet lain yang ada pada tatasurya kita, adalah sumber kehidupan bagi semua makhluk hidup yang ada di bumi ini.
Pemancaran energi matahari yang sampai ke bumi telah berlangsung terus menerus sejak kurang lebih 5.000.000.000 tahun yang lalu dan akan terus berlangsung sampai waktu yang belum diketahui. Energi matahari yang seakan-akan tak akan habis tersebut, menarik untuk diamati karena sumber energi matahari tersebut ternyata berasal dari reaksi thermonuklir yang sangat dahsyat dan menghasilkan panas dalam orde jutaan derajat celcius.
Oleh karena sumber energi matahari berasal dari reaksi thermonuklir, berarti energinya bisa berkurang dan pada akhirnya akan habis manakala reaktan yang terlibat dalam reaksi thermonuklir telah habis bereaksi. Apabila reaktan yang bereaksi telah habis, maka matahari akan padam dan ini berarti kematian bagi semua makhluk hidup yang ada di bumi ini.

BAB II
PEMBAHASAN

2.1. Pengertian 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.
Pemanfaatan energi matahari di permukaan bumi sebagai sumber energi listrik diperkirakan hanya akan mampu menyumbang kurang dari 1 trilyun KWH saja karena adanya ketergantungan pada kondisi cuaca dan siklus siang-malam, dan sangat sulit untuk ditingkatkan kapasitasnya karena masih rendahnya efisiensi sel fotovoltaik. Keadaan ini diperburuk dengan pendeknya periode iluminasi sinar matahari yang hanya sekitar 6~8 jam saja setiap harinya. Lebih jauh lagi, energi matahari yang sampai ke permukaaan bumi sudah jauh menyusut dibandingkan semasa masih di angkasa luar. Sebagai contoh, di orbit sinkron bumi (Geosynchronous Earth Orbit-GEO, sekitar 36.000 km di atas khatulistiwa) kerapatan energi matahari masih sekitar 1360 W/m22[2],[6]. Setelah mengalami banyak penyerapan/pantulan selama perjalannya ke permukaan bumi, hanya tersisa sekitar 120 W/m2(pada sudut latitude 50o).

2.2. Jarak Matahari dengan Bumi.
Jarak matahari ke bumi adalah 93.000.000 mil. Jarak ini dipakai sebagai satuan astronomi. Satu satuan astronomi (Astronomical Unit = AU) adalah 93 juta mil = 148 juta km. Dibandingkan dengan bumi, diameter matahari kira-kira 112 kali diameter Bumi. Gaya tarik matahari kira-kira 30 kali gaya tarik bumi. Cahaya matahari menempuh masa 8 menit untuk sampai ke Bumi dan cahaya matahari yang terang ini dapat mengakibatkan siapapun yang memandang terus kepada matahari menjadi buta.

2.3. Suhu Matahari.
Menurut perhitungan para ahli, temperatur di permukaan matahari sekitar 6000 derajat Celsius namun ada juga yang menyebutkan suhu permukaan sebesar 5500 derajat Celsius. Jenis batuan atau logam apapun yang ada di Bumi ini akan lebur pada suhu setinggi itu. Temperatur tertinggi terletak di bagian tengahnya yang diperkirakan tidak kurang dari 25 juta derajat Celsius namun disebutkan juga kalau suhu pada intinya 15 juta derajat Celsius. Ada pula yang menyebutkan temperatur di inti matahari kira kira sekitar 13.889.000°C. Menurut JR Meyer, panas matahari berasal dari batu meteor yang berjatuhan dengan kecepatan tinggi pada permukaan matahari. Sedangkan menurut teori kontraksi H Helmholz, panas itu berasal dari menyusutnya bola gas. Ahli lain, Dr Bothe menyatakan bahwa panas tersebut berasal dari reaksi-reaksi nuklir yang disebut reaksi hidrogen helium sintetis.

2.4. 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.

2.5. Manfaat Matahari.
Matahari mempunyai manfaat yang sangat penting bagi bumi, antara lain :
a. Energi pancaran matahari telah membuat bumi tetap hangat bagi kehidupan, membuat udara dan air di bumi bersirkulasi, tumbuhan bisa berfotosintesis, dan banyak hal lainnya.
b. Merupakan sumber energi (sinar panas). Energi yang terkandung dalam batu bara dan minyak bumi sebenarnya juga berasal dari matahari.
c. 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.
d. Dimanfaatkan sebagai energi alternatif. Sel surya dan panel surya dapat menghasilkan energi listrik.

2.6. Gerhana Matahari.
Gerhana matahari terjadi ketika posisi bulan terletak di antara bumi dan matahari sehingga menutup sebagian atau seluruh cahaya Matahari. Walaupun bulan lebih kecil, bayangan bulan mampu melindungi cahaya matahari sepenuhnya karena bulan yang berjarak rata-rata jarak 384.400 kilometer dari Bumi lebih dekat dibandingkan matahari yang mempunyai jarak rata-rata 149.680.000 kilometer.
Gerhana matahari dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu: gerhana total, gerhana sebagian, dan gerhana cincin. Sebuah gerhana matahari dikatakan sebagai gerhana total apabila saat puncak gerhana, piringan Matahari ditutup sepenuhnya oleh piringan bulan. Saat itu, piringan bulan sama besar atau lebih besar dari piringan matahari. Ukuran piringan matahari dan piringan bulan sendiri berubah-ubah tergantung pada masing-masing jarak Bumi-Bulan dan Bumi-Matahari.
Gerhana sebagian terjadi apabila piringan bulan (saat puncak gerhana) hanya menutup sebagian dari piringan matahari. Pada gerhana ini, selalu ada bagian dari piringan matahari yang tidak tertutup oleh piringan bulan.
Gerhana cincin terjadi apabila piringan bulan (saat puncak gerhana) hanya menutup sebagian dari piringan matahari. Gerhana jenis ini terjadi bila ukuran piringan bulan lebih kecil dari piringan matahari. Sehingga ketika piringan bulan berada di depan piringan matahari, tidak seluruh piringan matahari akan tertutup oleh piringan bulan. Bagian piringan matahari yang tidak tertutup oleh piringan bulan, berada di sekeliling piringan bulan dan terlihat seperti cincin yang bercahaya.
Gerhana matahari tidak dapat berlangsung melebihi 7 menit 40 detik. Ketika gerhana matahari, orang dilarang melihat ke arah matahari dengan mata telanjang karena hal ini dapat merusakkan mata secara permanen dan mengakibatkan kebutaan.
2.6.1. Mengamati Gerhana Matahari.
Melihat secara langsung ke fotosfer matahari (bagian cincin terang dari matahari) walaupun hanya dalam beberapa detik dapat mengakibatkan kerusakan permanen retina mata karena radiasi tinggi yang tak terlihat yang dipancarkan dari fotosfer. Kerusakan yang ditimbulkan dapat mengakibatkan kebutaan. Mengamati gerhana matahari membutuhkan pelindung mata khusus atau dengan menggunakan metode melihat secara tidak langsung. Kaca mata sunglasses tidak aman untuk digunakan karena tidak menyaring radiasi inframerah yang dapat merusak retina mata.

2.7. Berbagai Aplikasi Energi Matahari.
Energi matahari merupakan energi yang utama bagi kehidupan di bumi ini. Berbagai jenis energi, baik yang terbarukan maupun tak-terbarukan merupakan bentuk turunan dari energi ini baik secara langsung maupun tidak langsung.
Energi yang merupakan turunan dari energi matahari misalnya:
a. Energi angin yang timbul akibat adanya perbedan suhu dan tekanan satu tempat dengan tempat lain sebagai efek energi panas matahari.
b. Energi air karena adanya siklus hidrologi akibat dari energi panas matahari yang mengenai bumi.
c. Energi biomassa karena adanya fotosintesis dari tumbuhan yang notabene menggunakan energi matahari.
d. Energi gelombang laut yang muncul akibat energi angin.
e. Energi fosil yang merupakan bentuk lain dari energi biomassa yang telah mengalami proses selama berjuta-juta tahun.
Selain itu energi panas matahari juga berperan penting dalam menjaga kehidupan di bumi ini. Tanpa adanya energi panas dari matahari maka seluruh kehidupan di muka bumi ini pasti akan musnah karena permukaan bumi akan sangat dingin dan tidak ada makluk yang sanggup hidup di bumi.

2.8. Energi Panas Matahari sebagai Energi Alternatif.
Energi panas matahari merupakan salah satu energi yang potensial untuk dikelola dan dikembangkan lebih lanjut sebagai sumber cadangan energi terutama bagi negara-negara yang terletak di khatulistiwa termasuk Indonesia, dimana matahari bersinar sepanjang tahun. Dapat dilihat dari gambar di atas bahwa energi matahari yang tersedia adalah sebesar 81.000 TerraWatt sedangkan yang dimanfaatkan masih sangat sedikit.
Ada beberapa cara pemanfaatan energi panas matahari yaitu:
1. Pemanasan ruangan
2. Penerangan ruangan
3. Kompor matahari
4. Pengeringan hasi pertanian
5. Distilasi air kotor
6. Pemanasan air
7. Pembangkitan listrik

2.9. Keuntungan dan Kerugian Energi Panas Matahari.
Keuntungan dari penggunaan energi panas matahari antara lain:
a. Energi panas matahari merupakan energi yang tersedia hampir diseluruh bagian permukaan bumi dan tidak habis (renewable energy).
b. Penggunaan energi panas matahari tidak menghasilkan polutan dan emisi yang berbahaya baik bagi manusia maupun lingkungan.
c. Penggunaan energi panas matahari untuk pemanas air, pengeringan hasil panen akan dapat mengurangi kebutuhan akan energi fosil.
d. Pembanguan pemanas air tenaga matahari cukup sederhana dan memiliki nilai ekonomis.
Kerugian dari penggunaan energi panas matahari antara lain:
a. Sistem pemanas air dan pembangkit listrik tenaga panas matahari tidak efektif digunakan pada daerah memiliki cuaca berawan untuk waktu yang lama.
b. Pada musim dingin, pipa-pipa pada sistem pemanas ini akan pecah karena air di dalamnya membeku.
c. Membutuhkan lahan yang sangat luas yang seharusnya digunakan untuk pertanian, perumahan, dan kegiatan ekonomi lainya. Hal ini karena rapat energi matahari sangat rendah.
d. Lapisan kolektor yang menyilaukan bisa mengganggu dan membahayakan penglihatan, misalnya penerbangan.
e. Sistem hanya bisa digunakan pada saat matahari bersinar dan tidak bisa digunakan ketika malam hari atau pada saat cuaca berawan.
f. Penyimpanan air panas untuk perumahan bukan merupakan masalah, tetapi penyimpanan uap air pada pembangkit listrik memerlukan teknologi yang sulit.

BAB III
PENUTUP

3.1. Kesimpulan.
1. 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.
2. Di samping sebagai pusat peredaran, matahari juga merupakan pusat sumber tenaga di lingkungan tata surya.
3. Menurut perhitungan para ahli, temperatur di permukaan matahari sekitar 6000 derajat Celsius namun ada juga yang menyebutkan suhu permukaan sebesar 5500 derajat Celsius.
4. Energi matahari merupakan energi yang utama bagi kehidupan di bumi ini.

3.2. Saran.
Dengan adanya makalah ini semoga dapat membantu mahasiswa dalam mendapatkan informasi mengenai pengetahuan tentang mataharI.

DAFTAR PUSTAKA

Darmodjo & Kaligis, Ilmu Alamiah Dasar, Pusat Penerbitan Universitas Terbuka, Jakarta, 2004
http://id.wikipedia.org/wiki/Matahari
http://www.energi.lipi.go.id/utama.cgi?artikel&1101091976&8
Arismunandar, W. 1995. Teknologi Rekayasa Surya. Bandung. Pradnya Paramita.