matahari dan bumi

Kehidupan ada di bumi, bumi hidup karena ada matahari.
Matahari adalah bintang di milky way serta kedelapan buah planet (yang sudah diketahui/ditemukan oleh manusia) membentuk solar system. Matahari adalah suatu bola gas yang pijar dan ternyata tidak berbentuk bulat betul. Matahari mempunyai 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% Tata Surya terkumpul pada matahari.

Jarak matahari ke bumi adalah 93.000.000 mil. Jarak ini dipakai sebagai satuan Astronomis (SA). Satu (Astronomical Unit = AU) adalah 93 juta mil = 148 juta km. Dibandingkan dengan bumi, garis tengah matahari kira-kira 112 kali diameter Bumi. Gaya tarik matahari kira-kira 30 kali gaya tarik bumi.Radiasi matahari menempuh masa 8 menit untuk sampai ke Bumi, sampai ke bumi terjadi 2 pemanasan yaitu pemanasan langsung dan pemanasan tak langsung. Pemanasan langsung berupa penyerapan (absorbsi), pemantulan (refleksi), hamburan (difusi), dan pemancaran kembali (reradiasi). Sedangkan pemanasan tidak langsung berupa arus kkonveksi, konduksi, adveksi, dan turbulensi.
Banyak intensitas cahaya matahari masuk yang jatuh ke atmosfer hingga menyentuh bumi dipengaruhi oleh waktu tahunan dan derajat lintang. Inilah yang menyebabkan adanya klasifikasi iklim di dunia dan sebagai salah satunya yaitu iklim matahari.
Menurut perhitungan para ahli, 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 derajat 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. 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.
Klasifikasi iklik matahari juga di dasarkan adanya pergantian musim sepanjang tahun, disebabkan oleh gerak semu matahari. Gerak semu ini adalah peredaran matahari jika dilihat dari bumi sepanjang tahun. Pada tanggal 21 Juni, matahari akan terbit di koordinat 23,5 derajat, atau sejauh 23,5 derajat arah utara dari khatulistiwa. Sebaliknya di bulan Desember tanggal 22, matahari terbit di -23,5 derajat, atau sejauh 23,5 derajat arah selatan khatulistiwa. Lintang 23,5 derajat LU dan LS beriklim tropis, 23,5 derajat – 40 derajat LU/LS beriklim subtropis, 40 – 66,5 derajat beriklim sedang, dan 66,5-90 derajat beriklim dingin (kutub).
Bumi bergerak mengelilingi matahari (revolusi), dan juga berotasi terhadap sumbu bola bumi. Namun sumbu rotasi bumi itu tidak tegak lurus terhadap sumbu revolusi. Bumi adalah planet tempat manusia tinggal, sebagian besar di selimuti air sehingga dikenal juga sebagai “planet biru”. Jarak dengan matahari berkisar 159 juta km (1SA). Waktu revolusi adalah 365 hari 6 jam 9 menit 10 detik, atau yang disebut “Satu tahun Siderik”. Namun demikian perubahan musim yang mengacu pada periode antara pertemuan matahari dengan titik musim semi (aries), lamanya 365 hari 5 jam 48 menit dan 46 detik yang dinamakan “satu tahun tropic”. Rotasinya membutuhkan waktu 23 jam 56 menit satu siderik = satu hari bintang. Namun satu hari biasanya di gunakan sehari-hari lamanya rata-rata 24 jam, dinamakan satu hari matahari dengan kecepatan di ekuator (sumbu khatulistiwa) bisa 1.700 km per jam.
Karena kemiringan itu, wilayah yang diterangi matahari sepanjang tahun berbeda-beda. Selama setengah tahun, matahari lebih banyak menerangi wilayah utara ketimbang wilayah selatan, dan setengah tahun berikutnya hal sebaliknya yang terjadi. Jika fenomena ini diamati sepanjang tahun dari bumi, maka terlihat seolah-olah matahari itu bergerak dari utara ke selatan selama setengah tahun, dan kemudian balik lagi bergerak dari selatan ke utara pada setengah tahun berikutnya. Dalam bola langit, lintasan gerak semu matahari itu disebut ekliptika.
Lintasan semu matahari itu menggambarkan adanya perubahan deklinasi matahari secara periodik. Deklinasi adalah jarak sudut antara sebuah benda langit dengan “khatulistiwa langit”. Khatulistiwa langit ini sendiri merupakan proyeksi khatulistiwa bumi terhadap bola langit - kalau diambil asumsi bahwa langit berbentuk bola. Jadi, deklinasi itu analog dengan lintang di bumi.
Deklinasi matahari selalu bertambah dan berkurang setiap hari secara periodik. Pertambahan/pengurangannya per hari adalah kira-kira sebesar 0.9856 derajat. Dengan begitu, waktu yang dibutuhkan untuk deklinasi matahari berubah dari +23,5 derajat ke -23,5 derajat adalah 182,6211 hari.
Ini juga menyebabkan terjadinya peubahan siang dan malam (equinox dan solstice). Equinox maksudnya adalah saat malam dan siang sama panjang di seluruh permukaan bumi. Bagi orang di khatulistiwa, tiap saat malam dan siang itu sama saja panjangnya. Namun tidak demikian dengan orang lain yang ada di kawasan utara atau kawasan selatan. Pada musim dingin, orang Eropa merasakan malam yang lebih panjang ketimbang siang, dan pada saat yang bersamaan, orang di Australia merasakan siang yang lebih lama. Nah, pada saat equinox ini orang utara atau selatan itu merasakan panjang siang dan malam yang sama.
Solstice maksudnya “matahari tetap” kalau diterjemahkan dari bahasa Yunani. Disebut begitu karena matahari pada tanggal-tanggal solstice tampak tidak banyak bergerak ke utara ataupun ke selatan. Seperti sudah dijelaskan sebelumnya, sepanjang tahun matahari bergerak dari deklinasi +23,5 derajat ke -23,5 derajat lalu kembali lagi ke +23,5 derajat. Tanggal-tanggal solstice merupakan “titik balik” nya.
Equinox dan solstice terjadi dua kali dalam setahun, yakni tanggal 21 Maret dan 23 September (equinox) serta 21 Juni dan 22 Desember (solstice).
Bagi manusia yang tinggal di kawasan dengan 4 musim, saat equinox dan solstice ini juga menjadi penanda pergantian musim. Sebagai contoh, di kawasan utara, tanggal 21 Maret (Vernal Equinox) adalah penanda masuknya musim semi, 21 Juni (spring solstice) masuk musim panas, 23 September (autumnal equinox) masuk musim gugur dan 22 Desember (winter solstice) masuk musim dingin.
Di kawasan kutub utara dan selatan, ada waktu-waktu dimana siang itu berlangsung sepanjang hari, atau malam berlangsung sepanjang hari. Maksudnya, ada beberapa waktu dimana matahari tak pernah tenggelam (siang terus) walaupun jam tangan dan kalender sudah menunjukkan pergantian hari. Di waktu lain, matahari malah tak pernah terbit (malam terus).
Hal ini juga merupakan efek dari gerak semu matahari tadi. Ketika matahari beredar di belahan utara (deklinasi positif), orang eskimo di kutub utara akan melihat matahari terus sepanjang hari, dan pinguin di kutub selatan malah tak pernah melihat matahari. Hal sebaliknya terjadi kalau matahari beredar di belahan selatan (deklinasi negatif).
Pergeseran matahari seperti ini, merupakan akibat bumi berevolusi mengelilingi matahari dan sumbu rotasinya membentuk sudut 47° terhadap bidang ekliptika dengan kemiringan tetap. Akibat revolusi bumi antara lain, pada setiap tanggal 21 Juni, matahari akan berada di garis balik utara yakni lintang 23.5° utara khatulistiwa.
Matahari sepanjang tahun mengalami pergeseran ke utara dan ke selatan, yakni pada:
1. tanggal 21 Maret, tepat beredar di khatulistiwa. Matahari terbit dan terbenam tepat di titik timur dan barat.
2. tanggal 21 Juni, tepat berada di lintang 23.5° LU.
3. tanggal 23 September, tepat berada di khatulistiwa lagi, matahari terbit dan terbenam tepat di titik timur dan barat.
4. tanggal 22 Desember, tepat berada di lintas 23.5° LS.