Apa yang Terjadi di Dalam Matahari

Jika Matahari adalah api unggun, ia sudah lama habis: pembakaran kimia menghasilkan terlalu sedikit energi per gram. Bahan bakar sebesar Matahari akan habis dalam ribuan tahun. Padahal, usia Matahari sekitar 4,6 miliar tahun, dan ia sudah menempuh kira-kira setengah masa hidupnya.

Yang berlangsung adalah proses lain. Berat lapisan luar menekan pusat Matahari hingga materi di sana sekitar 150 kali lebih padat daripada air, dengan suhu sekitar 15 juta derajat. Dalam beberapa tahap, inti hidrogen bergabung membentuk inti helium yang sedikit lebih ringan daripada gabungan inti-inti asalnya. Selisih massa itu berubah menjadi energi: sekitar empat juta ton materi berubah menjadi energi setiap detik.

Proses ini berlangsung lambat. Proton memiliki muatan yang sama dan saling tolak. Bahkan suhu 15 juta derajat tidak cukup untuk membuatnya bertabrakan secara langsung: peleburan terjadi melalui penerowongan kuantum, yaitu berkat kemungkinan yang sangat kecil. Rata-rata, satu proton menunggu miliaran tahun sebelum mengalami reaksi. Itulah sebabnya Matahari tidak langsung berpijar hebat, melainkan bersinar stabil.

Satu meter kubik inti Matahari rata-rata menghasilkan sekitar 276 watt, kira-kira setara dengan tumpukan kompos. Matahari menyilaukan bukan karena dayanya di satu titik, melainkan karena ukurannya: ada begitu banyak meter kubik seperti itu di dalamnya sehingga semuanya membentuk sebuah bintang.

Selanjutnya, energi harus keluar. Inti Matahari menempati sekitar seperempat radiusnya. Di atasnya ada zona radiasi hingga 70% radius, sedangkan sepertiga bagian luarnya bersifat konvektif. Dalam perjalanan, suhu turun hampir 3.000 kali lipat.

Susunan lapisan ini bukan tanpa alasan. Selama materi masih transparan, radiasi membawa panas. Mendekati permukaan, gas mendingin dan menjadi buram sehingga radiasi tidak bisa menembusnya. Saat itulah gas itu sendiri bergerak: gas panas naik, gas yang mendingin turun. Dari luar, proses ini terlihat sebagai pola berbutir: setiap granula berdiameter sekitar 1.000 kilometer dan bertahan sekitar 10 menit.

Sinar gamma dari inti hampir langsung diserap dan dipancarkan kembali, miliaran kali, setiap kali ke arah acak. Perkiraan waktu yang dibutuhkan energi untuk mencapai permukaan berbeda-beda: dari ribuan hingga ratusan ribu tahun. Untuk menempuh 150 juta kilometer sisanya menuju Bumi, cahaya membutuhkan waktu 8 menit 20 detik.

Belum ada yang pernah melihat ke dalamnya, tetapi ada dua cara tidak langsung. Neutrino lahir dari reaksi yang sama dan hampir tidak berinteraksi dengan apa pun: partikel ini meninggalkan inti dalam beberapa detik dan mencapai detektor di Bumi, seperti laporan langsung dari pusat Matahari. Matahari juga menghasilkan bunyi: permukaannya berosilasi, dan pola frekuensinya mengungkap kepadatan serta kecepatan suara di kedalaman.