Memahami matahari dapat membantu dalam kajian cuaca angkasa kerana cuaca angkasa amat dipengaruhi oleh aktiviti matahari.
Matahari adalah sebuah bintang. Kita boleh katakannnya sebagai sebuah bebola gas yang besar denga komposisi adalah hidrogen (71%), helium (27%) dan lain-lain unsur berat (2%). Diameter matahari adalah sekitar 1,391,980 km. Jisimnya adalah sekitar 300,000 kali lebih berat daripada jisim bumi. Jarak purata matahari dari bumi adalah 149,680,000 km. Suhu permukaannya sekitar 6,000 °C dan suhu teras sekitar 15 juta °C. Cahaya dari matahari mengambil masa 8 minit untuk sampai ke bumi.
Teras matahari membebaskan tenaga bersamaan 100 billion bom atom per saat. Ini terjadi melalui proses pelakuran nuklear (nuclear fusion) yang menukar hidrogen menjadi helium. Tenaga dari proses pelakuran nuklear ini dibebaskan dalam bentuk foton. Walaupun tenaga yang dibebaskan amat besar, matahari sendiri tidak musnah kerana kuasa yang dihasilkan diimbangi oleh tarikan kuasa graviti yang begitu kuat.
Jirim pada lapisan dalam matahari adalah dimampatkan dan lebih tumpat daripada batu atau besi di bumi. Walaupun berketumpatan tinggi, matahari secara keseluruhannya masih adalah gas kerana suhunya yang amat tinggi menjadikan atomnya mempunyai tenaga pergerakan yang tinggi, dan tidak mampu membentuk ikatan cecair atau pepejal. Selain itu, suhunya yang amat tinggi juga menjadikan atom diionkan dan membentuk jirim yang dipanggil plasma.
Oleh kerana matahari sentiasa memancarkan tenaga ke luar angkasa, ia sentiasa kehilangan tenaga. Kita merasai tenaga yang terpancar dari matahari sebagai cahaya dan haba. Matahari beransur-ansur menggunakan sumber tenaganya dan pada suatu masa ianya akan habis digunakan, dan matahari akan mati seperti bintang-bintang yang lain.
Rajah 1: Struktur matahari (sumber: Wikimedia/Kelvinsong)
Rajah 1 di atas menunjukkan struktur matahari. Tenaga dari teras dibawa oleh foton (zarah cahaya) melalui zon radiatif (radiative zone), kemudian melalui zon perolakan (convection zone), sebelum sampai ke fotosfera.
Lapisan fotosfera (photosphere) adalah permukaan matahari yang kita dapat lihat memancarkan cahaya (foton) ke bumi. Lapisan fotosfera adalah lapisan gas berketebalan sekitar 500km. Suhu pada lapisan ini adalah sekitar 6000°C. Ketumpatan gas pada lapisan ini meningkat dari permukaan ke dalam lapisan, dan suhu juga semakin meningkat.
Di atas lapisan fotosfera adalah ruang atmosfera matahari. Atmosfera matahari terbahagi kepada dua bahagian, iaitu lapisan kromosfera (chromosphere) dan lapisan korona (corona). Lapisan kromosfera dan lapisan korona sukar untuk dilihat kerana ketumpatan gas di sini adalah sangat rendah. Suhu pada lapisan kromosfera adalah sekitar 20,000°C. Lapisan korona adalah bahagian paling luar dalam sturktur matahari. Suhu korona boleh mencapai 15,000,000°C. Lapisan kromosfera dan korona hanya boleh dilihat pada waktu gerhana matahari penuh.
Matahari terkandung plasma yang mengalirkan arus elektrik, dan peredaran gas ini di dalam matahari menghasilkan medan magnetik. Kajian mengenai gas terion di kromosfera dan korona menunjukkan ianya dipengaruhi oleh medan magnetik matahari.
Rajah 2 : Lapisan korona (sumber: NASA)