Matahari

Matahari adalah satu-satunya objek di tata surya yang dapat ditunjuk tanpa teleskop, dan dalam arti yang sesungguhnya, segala sesuatu yang lain hanyalah pembulatan angka yang tak berarti. Bintang deret utama tipe-G ini menampung 99.86% dari seluruh massa di sistem — delapan planet, setiap bulan, asteroid, dan komet berbagi sisa 0.14% di antara mereka. Ia adalah jangkar gravitasi yang menjaga Neptunus tetap pada putarannya selama 165 tahun dan Bumi pada putarannya selama 365 hari, serta tungku raksasa yang cahayanya — membutuhkan waktu 8 menit 20 detik untuk menempuh 150 juta km menuju Bumi — memberi daya bagi hampir semua makhluk hidup di planet kita.

Meski begitu akrab bagi kita, Matahari sebenarnya adalah tempat yang sangat ekstrem: berjari-jari 696,340 km (kira-kira selebar 109 Bumi yang disusun berjajar), berusia sekitar 4.6 miliar tahun, dan diam-diam mengubah sekitar 600 juta ton hidrogen menjadi helium setiap detik di intinya yang bersuhu lebih dari 15 juta °C. Ia adalah bintang paruh baya yang biasa-biasa saja menurut standar galaksi — dan justru kebiasaan itulah yang menjadikannya bintang yang paling banyak dipelajari di alam semesta.

Bintang, bukan planet

Matahari bukanlah bola gas yang terbakar dalam arti seperti api unggun — tidak ada yang benar-benar terbakar di sana. Ia bersinar karena intinya, yang dimampatkan oleh berat seluruh lapisan di atasnya hingga mencapai kerapatan lebih besar dari timbal dan suhu mendekati 15 juta °C, menggabungkan inti-inti hidrogen menjadi helium melalui fusi. Setiap peristiwa fusi hanya melepaskan energi dalam jumlah kecil, tetapi karena inti Matahari mengonsumsi sekitar 600 juta ton hidrogen setiap detik, jumlah totalnya sungguh luar biasa: tekanan energi yang mengarah keluar itulah yang menahan bintang ini agar tidak runtuh akibat gravitasinya sendiri yang sangat kuat — sebuah kebuntuan yang telah berlangsung selama 4.6 miliar tahun dan diperkirakan masih akan bertahan sekitar 5 miliar tahun lagi.

Dari segi komposisi, Matahari terdiri dari sekitar tiga perempat hidrogen dan seperempat helium berdasarkan massa, dengan unsur-unsur lainnya — karbon, oksigen, besi, dan sisanya — hanya menyumbang kurang dari 2%. Dengan massa 1.989 × 10³⁰ kg, Matahari menjadi acuan kata 'surya' di seluruh bidang astronomi: massa, luminositas, dan jari-jari bintang-bintang lain semuanya diukur dalam kelipatan nilai Matahari.

Lapis demi lapis, dari inti hingga korona

Sebuah foton yang lahir di inti Matahari tidak langsung melesat keluar. Ia merambat keluar melalui zona radiatif dengan gerakan acak yang bisa memakan waktu sekitar 100,000 tahun, sebelum mencapai zona konvektif, tempat sel-sel plasma panas raksasa mendidih naik ke permukaan lalu tenggelam kembali, seperti air yang dipanaskan dalam panci. 'Permukaan' yang tampak — fotosfer — sama sekali bukan benda padat, melainkan lapisan tempat gas akhirnya cukup tipis untuk membiarkan cahaya lolos ke luar angkasa, pada suhu yang relatif sejuk yaitu 5,500 °C.

Di atas fotosfer terdapat kromosfer yang kemerahan, lalu korona, yaitu atmosfer luar Matahari yang tipis dan tampak berkilau seperti lingkaran mutiara saat terjadi gerhana matahari total. Anehnya, korona jauh lebih panas daripada permukaan di bawahnya — lebih dari sejuta derajat — sebuah teka-teki yang disebut masalah pemanasan korona (coronal heating problem) yang hingga kini masih coba dipecahkan oleh para fisikawan surya. Dari atmosfer luar inilah angin matahari mengalir keluar, yaitu aliran tetap partikel bermuatan yang memenuhi seluruh tata surya dan membentuk ekor komet.

Bintik matahari dan siklus 11 tahun

Matahari tidak berotasi seperti benda padat: bagian ekuatornya berputar penuh sekitar setiap 25 hari, sementara bagian kutubnya membutuhkan lebih dari sebulan, dan perbedaan kecepatan rotasi ini memuntir medan magnetnya seperti karet gelang yang terus dililit. Hasilnya adalah siklus aktivitas 11 tahun, tempat bintik matahari yang gelap dan lebih dingin muncul lalu memudar, kutub magnet Matahari pada akhirnya berbalik arah, dan sang bintang bergejolak di antara masa tenang 'minimum matahari' dan masa badai 'maksimum matahari'.

Pada Oktober 2024, NASA dan NOAA mengumumkan bahwa Siklus Matahari 25 yang sedang berlangsung telah mencapai periode maksimum mataharinya, meskipun bulan puncak yang pasti baru bisa dipastikan bertahun-tahun kemudian. Siklus ini berlangsung lebih kuat daripada perkiraan para peramal — pada 3 Oktober 2024, Matahari melepaskan suar kelas X9.0, yang terkuat sepanjang siklus ini. Pada masa maksimum, Matahari melontarkan suar matahari dan lontaran massa korona yang memicu cuaca antariksa: badai geomagnetik yang menerangi aurora hingga jauh dari kutub, tetapi juga dapat mengganggu satelit, GPS, radio, dan jaringan listrik di Bumi.

Menyentuh Matahari: satu abad misi antariksa

Karena kita tidak dapat mendarat di sana, Matahari dipelajari dari kejauhan dan, semakin lama semakin sering, dari dalam atmosfernya sendiri. Wahana SOHO milik NASA dan ESA telah mengamatinya secara terus-menerus sejak 1995, Solar Dynamics Observatory milik NASA telah memotretnya dalam spektrum ultraviolet ekstrem sejak 2010, dan Solar Orbiter milik ESA, yang diluncurkan pada 2020, telah mengirimkan gambar pertama kutub-kutub Matahari dari luar bidang edar para planet.

Yang paling berani dari semuanya adalah Parker Solar Probe milik NASA, yang pada 24 Desember 2024 terbang hanya 6.1 juta km di atas permukaan Matahari — lebih dekat ke sebuah bintang daripada wahana antariksa mana pun dalam sejarah — sembari melesat dengan kecepatan sekitar 690,000 km/jam, kecepatan tertinggi yang pernah dicapai benda buatan manusia. Dilindungi oleh perisai panas komposit karbon, wahana ini terbang langsung menembus korona untuk mengambil sampel angin matahari langsung dari sumbernya dan menyelidiki mengapa atmosfer luar itu bisa sedemikian panas secara mengejutkan.

Cara mengamati Matahari dengan aman

Matahari adalah satu-satunya objek dalam katalog ini yang dapat membutakan mata secara permanen, sehingga aturannya mutlak: jangan pernah melihatnya melalui teleskop, teropong, atau kamera apa pun tanpa filter matahari bersertifikat yang terpasang dengan benar di bagian depan alat tersebut. Kacamata hitam biasa, film foto yang telah disinari, dan kaca yang dihitamkan dengan asap bukanlah alat yang aman untuk digunakan.

Cara-cara aman untuk mengamatinya antara lain menggunakan kacamata gerhana bersertifikat (ISO 12312-2) untuk pengamatan mata telanjang, teleskop matahari khusus cahaya putih atau hidrogen-alfa, atau metode klasik proyeksi lubang jarum, yang memproyeksikan gambar kecil Matahari ke sebuah kartu tanpa risiko sama sekali. Dengan peralatan yang aman pada masa yang tenang, Anda mungkin dapat melihat bintik-bintik matahari yang bergerak melintasi piringan Matahari; pemandangan paling megah dari semuanya, yaitu korona itu sendiri, hanya dapat terlihat selama beberapa menit ketika terjadi gerhana matahari total.