Matahari

Matahari ialah satu-satunya objek dalam sistem suria yang boleh anda tuding tanpa teleskop dan, secara harfiah, segala-galanya yang lain hanyalah nilai remeh berbanding dengannya. Bintang jujukan utama jenis-G ini memegang 99.86% daripada semua jisim dalam sistem — lapan planet, setiap bulan, asteroid dan komet berkongsi baki 0.14% antara satu sama lain. Ia adalah sauh graviti yang mengekalkan Neptun pada gelung 165 tahunnya dan Bumi pada gelung 365 harinya, serta relau yang cahayanya, mengambil masa 8 minit 20 saat untuk merentasi 150 juta km ke Bumi, menggerakkan hampir semua makhluk hidup di planet kita.

Bagi sesuatu yang begitu biasa dilihat, Matahari sebenarnya sebuah tempat yang benar-benar melampau: berjejari 696,340 km (kira-kira 109 kali lebar Bumi), berusia lebih kurang 4.6 bilion tahun, dan senyap-senyap menukarkan kira-kira 600 juta tan hidrogen kepada helium setiap saat dalam teras yang lebih panas daripada 15 juta °C. Ia adalah bintang pertengahan usia yang biasa-biasa sahaja mengikut piawaian galaksi — dan sifat biasa itulah yang menjadikannya bintang yang paling banyak dikaji di alam semesta.

Bintang, bukan planet

Matahari bukanlah bola gas yang terbakar dalam erti kata unggun api — tiada apa-apa yang sedang terbakar. Ia bersinar kerana terasnya, dimampatkan oleh berat segala yang di atasnya kepada ketumpatan lebih tinggi daripada plumbum dan suhu berhampiran 15 juta °C, melakukan pelakuran nukleus hidrogen menjadi helium. Setiap peristiwa pelakuran melepaskan sedikit tenaga, tetapi dengan teras beroperasi pada kira-kira 600 juta tan hidrogen digunakan sesaat, jumlahnya amat besar: tekanan ke luar daripada tenaga itulah yang menahan bintang itu daripada runtuh akibat gravitinya sendiri, satu keseimbangan yang telah bertahan 4.6 bilion tahun dan mempunyai kira-kira 5 bilion tahun lagi untuk berjalan.

Dari segi komposisi, Matahari terdiri daripada kira-kira tiga perempat hidrogen dan satu perempat helium mengikut jisim, dengan segala yang lain — karbon, oksigen, besi dan selebihnya — membentuk kurang daripada 2%. Dengan jisim 1.989 × 10³⁰ kg, ia adalah takrifan bagi 'suria' untuk seluruh bidang astronomi: jisim, kecerahan dan jejari bintang semuanya diukur dalam gandaan Matahari.

Lapisan demi lapisan, dari teras ke korona

Foton yang lahir di teras tidak terus terbang keluar. Ia bergerak keluar melalui zon radiatif dalam gerakan rawak yang boleh mengambil masa kira-kira 100,000 tahun, sebelum sampai ke zon konvektif, di mana sel-sel besar plasma panas mendidih ke permukaan dan tenggelam semula seperti air dalam periuk yang dipanaskan. Permukaan yang boleh dilihat — fotosfera — sebenarnya bukan pepejal langsung, tetapi lapisan di mana gas akhirnya cukup nipis untuk membenarkan cahaya lari ke angkasa, pada suhu yang agak sejuk iaitu 5,500 °C.

Di atas fotosfera terletak kromosfera yang kemerahan dan kemudian korona, atmosfera luar Matahari yang nipis yang tersebar semasa gerhana matahari penuh sebagai lingkaran cahaya keperakan. Anehnya, korona jauh lebih panas daripada permukaan di bawahnya — melebihi sejuta darjah — satu teka-teki yang dipanggil masalah pemanasan koronal yang masih dikaji oleh ahli fizik suria. Dari atmosfera luar inilah angin suria mengalir keluar, satu aliran berterusan zarah bercas yang memenuhi keseluruhan sistem suria dan membentuk ekor komet.

Tompok suria dan kitaran 11 tahun

Matahari tidak berputar sebagai jasad pepejal: khatulistiwanya berputar kira-kira sekali setiap 25 hari manakala kutubnya mengambil masa lebih sebulan, dan putaran berbeza ini melilit medan magnetnya seperti gelang getah yang terjalin. Hasilnya ialah kitaran aktiviti 11 tahun di mana tompok suria yang gelap dan lebih sejuk berkembang dan menyusut, kutub magnet akhirnya bertukar kedudukan, dan bintang itu beralih antara 'minimum suria' yang tenang dan 'maksimum suria' yang bergelora.

Pada Oktober 2024, NASA dan NOAA mengumumkan bahawa Kitaran Suria 25 semasa telah mencapai tempoh maksimum suria, walaupun bulan puncak yang tepat hanya boleh dipastikan bertahun-tahun kemudian. Kitaran ini berjalan lebih kuat daripada yang dijangkakan oleh peramal — pada 3 Oktober 2024 Matahari melepaskan suar X9.0, yang paling kuat dalam kitaran ini. Pada tahap maksimum, Matahari melancarkan suar suria dan pelepasan jisim koronal yang menggerakkan cuaca angkasa: ribut geomagnet yang menerangi aurora jauh dari kutub tetapi juga boleh mengganggu satelit, GPS, radio dan grid kuasa di Bumi.

Menyentuh Matahari: satu abad misi

Kerana kita tidak boleh mendarat di atasnya, Matahari dikaji dari jarak jauh dan, semakin lama, dari dalam atmosferanya sendiri. SOHO milik NASA dan ESA telah memerhatikannya secara berterusan sejak 1995, Solar Dynamics Observatory milik NASA telah mengimejnya dalam ultraungu ekstrem sejak 2010, dan Solar Orbiter milik ESA, yang dilancarkan pada 2020, telah menghantar pandangan pertama kutub-kutub Matahari dari luar satah planet-planet.

Yang paling berani sekali ialah Parker Solar Probe milik NASA, yang pada 24 Disember 2024 terbang hanya 6.1 juta km di atas permukaan — lebih dekat kepada bintang berbanding mana-mana kapal angkasa dalam sejarah — sambil melaju pada kira-kira 690,000 km/j, kelajuan tertinggi yang pernah dicapai oleh mana-mana objet buatan manusia. Dilindungi oleh perisai haba komposit karbon, ia terbang terus melalui korona untuk mengambil sampel angin suria pada sumbernya dan menyiasat mengapa atmosfera luar itu begitu panas secara tidak masuk akal.

Cara memerhati Matahari dengan selamat

Matahari ialah satu-satunya objek dalam katalog ini yang boleh membutakan anda secara kekal, jadi peraturannya mutlak: jangan sekali-kali melihatnya melalui mana-mana teleskop, binokular atau kamera tanpa penapis suria yang bertauliah dan betul dipasang di hadapan instrumen tersebut. Cermin mata hitam biasa, filem yang terdedah, dan kaca berasap tidak selamat.

Cara selamat untuk memerhati termasuk cermin mata gerhana bertauliah (ISO 12312-2) untuk mata kasar, teleskop suria cahaya putih atau hidrogen-alfa yang khusus, atau kaedah unjuran lubang jarum klasik, yang mencampakkan imej kecil Matahari ke atas kad tanpa sebarang risiko. Dengan peralatan selamat semasa tempoh tenang anda mungkin dapat mengesan tompok suria yang bergerak merentasi cakera; pemandangan paling megah sekali, korona itu sendiri, hanya boleh dilihat semasa beberapa minit gerhana matahari penuh.