Matahari, seperti Bumi dan benda langit lainnya, berputar pada porosnya. Namun tidak seperti planet kita yang mempunyai waktu 24 jam sehari, rotasi matahari jauh dari seragam. Lamanya satu putaran penuh bergantung pada di mana matahari yang Anda ukur, dan bahkan bagaimana Anda mengukurnya. Pengamatan awal yang dilakukan Galileo Galilei pada abad ke-17 pertama kali mengungkapkan bahwa matahari berputar, namun penelitian lebih lanjut selama berabad-abad menunjukkan bahwa kenyataannya jauh lebih rumit daripada angka sederhana.
Penemuan Awal: Bintik Matahari dan Rotasi
Pengamatan Galileo terhadap bintik matahari—area gelap di permukaan matahari—yang bergerak melintasi piringan matahari membuatnya menyimpulkan bahwa matahari berputar kira-kira sekali setiap 28 hari. Kemudian, pada pertengahan tahun 1800-an, astronom Richard Carrington menyempurnakan perkiraan ini menjadi sekitar 27,3 hari dengan mempelajari pergerakan bintik matahari di sekitar garis lintang 30 derajat.
Namun, pengukuran awal ini dipersulit oleh pergerakan Bumi sendiri. Karena kita mengamati matahari dari platform yang bergerak, laju rotasinya tampak sedikit lebih lambat dari yang sebenarnya. Efek ini, yang dikenal sebagai rotasi sinodik, menambah hampir dua hari pada periode pengamatan. Laju rotasi sebenarnya—dibandingkan bintang jauh—lebih cepat.
Rotasi Diferensial: Matahari Tidak Berputar sebagai Benda Padat
Kuncinya adalah matahari tidak padat. Ini adalah bola gas yang sangat besar, dan bagian-bagiannya berputar dengan kecepatan berbeda. Fenomena ini, yang disebut rotasi diferensial, adalah alasan mengapa tidak ada jawaban pasti mengenai berapa lama waktu yang dibutuhkan matahari untuk berputar. Matahari berputar paling cepat di ekuatornya, menyelesaikan rotasinya hanya dalam 24,5 hari. Di kutub, dibutuhkan waktu lebih dari 34 hari.
Variasi ini bukan hanya pada tingkat permukaan. Laju rotasi matahari juga berubah seiring dengan kedalaman. Lapisan luar, termasuk zona konveksi, berputar dengan kecepatan yang bervariasi tergantung pada garis lintang. Namun lebih dalam, di zona radiasi, matahari berputar lebih seragam, memakan waktu sekitar 26,6 hari tanpa memandang garis lintang.
Metode Modern: Melampaui Cahaya Tampak
Saat ini, para ilmuwan menggunakan metode canggih selain mengamati bintik matahari. Helioseismologi mempelajari gelombang suara yang merambat di dalam matahari untuk memetakan rotasi internalnya, sedangkan Pergeseran Doppler mengukur perubahan frekuensi sinar matahari yang disebabkan oleh putaran matahari. Teknik-teknik ini mengkonfirmasi rotasi diferensial dan memberikan gambaran yang lebih lengkap dibandingkan berabad-abad yang lalu.
Rotasi inti matahari masih menjadi misteri. Metode yang ada saat ini tidak dapat memberikan pengukuran yang tepat, sehingga menjadikannya sebagai area untuk penelitian di masa depan.
Pada akhirnya, rotasi matahari merupakan fenomena yang kompleks. Standar “Rotasi Carrington” yaitu 27,3 hari masih banyak digunakan untuk melacak aktivitas matahari, namun para ilmuwan kini menyadari bahwa periode rotasi sebenarnya sangat bervariasi di seluruh permukaan matahari dan bahkan di dalam lapisannya.
