Matahari sebagai Bintang dan Pusat Tata Surya

1. Tata Surya

Matahari sebagai Pusat Tata Surya

Tata Surya adalah kumpulan benda langit yang terdiri atas sebuah bintang yang disebut Matahari dan semua objek yang terikat oleh gaya gravitasinya. Objek-objek tersebut termasuk delapan buah planet yang sudah diketahui dengan orbit berbentuk elips, yaitu Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus. Ada lima planet kerdil/katai, yaitu Ceres, Pluto, Haumea, Make-make, dan Eris, ada 173 satelit alami yang telah diidentifikasi, salah satu diantaranya adalah bulan sebagai satelit alami bumi, dan jutaan benda langit (meteor, asteroid, komet) lainnya.

2. Matahari

Matahari dengan bagian-bagianya

Matahari adalah bintang induk Tata Surya dan merupakan komponen utama sistem Tata Surya ini. Bintang ini berukuran 332.830 massa bumi. Massa yang besar ini menyebabkan kepadatan inti yang cukup besar untuk bisa mendukung kesinambungan fusi nuklir dan menyemburkan sejumlah energi yang dahsyat. Kebanyakan energi ini dipancarkan ke luar angkasa dalam bentuk radiasi eletromagnetik, termasuk spektrum optik.

Matahari dikategorikan ke dalam bintang kerdil kuning (tipe G V) yang berukuran tengahan, tetapi nama ini bisa menyebabkan kesalahpahaman, karena dibandingkan dengan bintang-bintang yang ada di dalam galaksi Bima Sakti, matahari termasuk cukup besar dan cemerlang. Bintang diklasifikasikan dengan diagram Hertzsprung-Russell, yaitu sebuah grafik yang menggambarkan hubungan nilai luminositas sebuah bintang terhadap suhu permukaannya. Secara umum, bintang yang lebih panas akan lebih cemerlang. Bintang-bintang yang mengikuti pola ini dikatakan terletak pada deret utama, dan matahari letaknya persis di tengah deret ini. Akan tetapi, bintang-bintang yang lebih cemerlang dan lebih panas dari matahari adalah langka, sedangkan bintang-bintang yang lebih redup dan dingin adalah umum.

Dipercayai bahwa posisi matahari pada deret utama secara umum merupakan "puncak hidup" dari sebuah bintang, karena belum habisnya hidrogen yang tersimpan untuk fusi nuklir. Saat ini Matahari tumbuh semakin cemerlang. Pada awal kehidupannya, tingkat kecemerlangannya adalah sekitar 70 persen dari kecermelangan sekarang.

Matahari secara metalisitas dikategorikan sebagai bintang "populasi I". Bintang kategori ini terbentuk lebih akhir pada tingkat evolusi alam semesta, sehingga mengandung lebih banyak unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium ("metal" dalam sebutan astronomi) dibandingkan dengan bintang "populasi II". Unsur-unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium terbentuk di dalam inti bintang purba yang kemudian meledak. Bintang-bintang generasi pertama perlu punah terlebih dahulu sebelum alam semesta dapat dipenuhi oleh unsur-unsur yang lebih berat ini. Bintang-bintang tertua mengandung sangat sedikit metal, sedangkan bintang baru mempunyai kandungan metal yang lebih tinggi. Tingkat metalitas yang tinggi ini diperkirakan mempunyai pengaruh penting pada pembentukan sistem Tata Surya, karena terbentuknya planet adalah hasil penggumpalan metal.

Di samping cahaya, matahari juga secara berkesinambungan memancarkan semburan partikel bermuatan (plasma) yang dikenal sebagai angin matahari. Semburan partikel ini menyebar keluar kira-kira pada kecepatan 1,5 juta kilometer per jam, menciptakan atmosfer tipis (heliosfer) yang merambah Tata Surya paling tidak sejauh 100 SA. Kesemuanya ini disebut medium antarplanet. Badai geomagnetis pada permukaan matahari, seperti semburan matahari (solar flares) dan lontaran massa korona (coronal mass ejection) menyebabkan gangguan pada heliosfer, menciptakan cuaca ruang angkasa. Struktur terbesar dari heliosfer dinamai lembar aliran heliosfer (heliospheric current sheet), sebuah spiral yang terjadi karena gerak rotasi magnetis matahari terhadap medium antarplanet. Medan magnet bumi mencegah atmosfer bumi berinteraksi dengan angin matahari. Venus dan Mars yang tidak memiliki medan magnet, atmosfernya habis terkikis ke luar angkasa. Interaksi antara angin matahari dan medan magnet bumi menyebabkan terjadinya aurora, yang dapat dilihat dekat kutub magnetik bumi.

Heliosfer juga berperan melindungi Tata Surya dari sinar kosmik yang berasal dari luar Tata Surya. Medan magnet planet-planet menambah peran perlindungan selanjutnya. Densitas sinar kosmik pada medium antarbintang dan kekuatan medan magnet matahari mengalami perubahan pada skala waktu yang sangat panjang, sehingga derajat radiasi kosmis di dalam Tata Surya sendiri adalah bervariasi, meski tidak diketahui seberapa besar.

Medium antarplanet juga merupakan tempat beradanya paling tidak dua daerah mirip piringan yang berisi debu kosmis. Yang pertama, awan debu zodiak, terletak di Tata Surya bagian dalam dan merupakan penyebab cahaya zodiak. Ini kemungkinan terbentuk dari tabrakan dalam sabuk asteroid yang disebabkan oleh interaksi dengan planet-planet. Daerah kedua membentang antara 10 SA sampai sekitar 40 SA, dan mungkin disebabkan oleh tabrakan yang mirip tetapi tejadi di dalam Sabuk Kuiper.

 

3. Bintang di daerah lingkungan sekitar Matahari

Bintang di daerah lingkungan sekitar Matahari

Lingkungan galaksi terdekat dari Tata Surya adalah sesuatu yang dinamai Awan Antarbintang Lokal (Local Interstellar Cloud, atau Local Fluff), yaitu wilayah berawan tebal yang dikenal dengan nama Gelembung Lokal (Local Bubble), yang terletak di tengah-tengah wilayah yang jarang. Gelembung Lokal ini berbentuk rongga mirip jam pasir yang terdapat pada medium antarbintang, dan berukuran sekitar 300 tahun cahaya. Gelembung ini penuh ditebari plasma bersuhu tinggi yang mungkin berasal dari beberapa supernova yang belum lama terjadi.

Di dalam jarak sepuluh tahun cahaya (95 triliun km) dari matahari, jumlah bintang relatif sedikit. Bintang yang terdekat adalah sistem kembar tiga Alpha Centauri, yang berjarak 4,4 tahun cahaya. Alpha Centauri A dan B merupakan bintang ganda mirip dengan matahari, sedangkan Centauri C adalah kerdil merah (disebut juga (Proxima Centauri) yang mengedari kembaran ganda pertama pada jarak 0,2 tahun cahaya. Bintang-bintang terdekat berikutnya adalah sebuah kerdil merah yang dinamai Bintang Barnard (5,9 tahun cahaya), Wolf 359 (7,8 tahun cahaya) dan Lalande 21185 (8,3 tahun cahaya). Bintang terbesar dalam jarak sepuluh tahun cahaya adalah Sirius, sebuah bintang cemerlang dikategori 'urutan utama' kira-kira bermassa dua kali massa matahari, dan dikelilingi oleh sebuah kerdil putih bernama Sirius B. Keduanya berjarak 8,6 tahun cahaya. Sisa sistem selebihnya yang terletak di dalam jarak 10 tahun cahaya adalah sistem bintang ganda kerdil merah Luyten 726-8(8,7 tahun cahaya) dan sebuah kerdial merah bernama Ross 154 (9,7 tahun cahaya). Bintang tunggal terdekat yang mirip matahari adalah Tau Ceti, yang terletak 11,9 tahun cahaya. Bintang ini kira-kira berukuran 80% berat matahari, tetapi kecemerlangannya (luminositas) hanya 60%. Planet luar Tata Surya terdekat dari matahari, yang diketahui sejauh ini adalah di bintang Epsilon Eridani, sebuah bintang yang sedikit lebih pudar dan lebih merah dibandingkan matahari. Letaknya sekitar 10,5 tahun cahaya. Planet bintang ini yang sudah dipastikan, bernama Epsilon Eridani b, kurang lebih berukuran 1,5 kali massa Yupiter dan mengelilingi induk bintangnya dengan jarak 6,9 tahun cahaya.