Oltre ad essere la fonte centrale di luce e calore nel nostro sistema solare, il Sole è stato anche una fonte di ispirazione storica, religiosa e scientifica. A causa dell'importante ruolo che il Sole svolge nella nostra vita, è stato studiato più di qualsiasi altro oggetto nell'universo, al di fuori del nostro pianeta Terra. Oggi, i fisici solari approfondiscono la struttura e le attività per capire di più su come funzionano le altre stelle.
Dal nostro punto di osservazione qui sulla Terra, il Sole sembra un globo di luce giallo-bianco nel cielo. Si trova a circa 150 milioni di chilometri dalla Terra, in una parte della galassia della Via Lattea chiamata Braccio di Orione.
La gravità è la forza che mantiene i pianeti in orbita all'interno del sistema solare. La gravità della superficie del Sole è di 274,0 m / s 2. In confronto, l'attrazione gravitazionale terrestre è di 9,8 m / s2. Le persone che cavalcano un razzo vicino alla superficie del Sole e cercano di sfuggire alla sua attrazione gravitazionale dovrebbero accelerare a una velocità di 2.223.720 km / h per scappare. Questo è alcuni
forte gravità!Il Sole emette anche un flusso costante di particelle chiamato "vento solare" che bagna tutti i pianeti nelle radiazioni. Questo vento è una connessione invisibile tra il Sole e tutti gli oggetti del sistema solare, determinando cambiamenti stagionali. Sulla Terra, questo vento solare colpisce anche le correnti nell'oceano, il nostro tempo quotidianoe il nostro clima a lungo termine.
Il sole è enorme. In volume, contiene la maggior parte della massa nel sistema solare: oltre il 99,8% di tutta la massa di pianeti, lune, anelli, asteroidi e comete, combinati. È anche abbastanza grande, misura 4.379.000 km attorno al suo equatore. Più di 1.300.000 terre si adatterebbero al suo interno.
Il sole è una sfera di gas surriscaldato. Il suo materiale è diviso in diversi strati, quasi come una cipolla fiammeggiante. Ecco cosa succede al sole da dentro e fuori.
Innanzitutto, l'energia viene prodotta proprio nel centro, chiamato nucleo. Lì, l'idrogeno si fonde per formare l'elio. Il processo di fusione crea luce e calore. Il nucleo viene riscaldato a oltre 15 milioni di gradi dalla fusione e anche dalla pressione incredibilmente alta dagli strati sopra di esso. La stessa gravità del Sole bilancia la pressione dal calore nel suo nucleo, mantenendolo in una forma sferica.
Sopra il nucleo si trovano le zone radiative e convettive. Lì, le temperature sono più fredde, intorno ai 7.000 K a 8.000 K. Ci vogliono alcune centinaia di migliaia di anni prima che i fotoni di luce fuggano dal nucleo denso e attraversino queste regioni. Alla fine, raggiungono la superficie, chiamata fotosfera.
Questa fotosfera è lo strato visibile spesso 500 km da cui sfuggono la maggior parte della radiazione e della luce del Sole. È anche il punto di origine per le macchie solari. Sopra la fotosfera si trova la cromosfera ("sfera di colore") che può essere vista brevemente durante le eclissi solari totali come un bordo rossastro. La temperatura aumenta costantemente con un'altitudine fino a 50.000 K, mentre la densità scende a 100.000 volte in meno rispetto alla fotosfera.
Sopra la cromosfera si trova la corona. È l'atmosfera esterna del Sole. Questa è la regione in cui il vento solare esce dal sole e attraversa il sistema solare. La corona è estremamente calda, verso l'alto di milioni di gradi Kelvin. Fino a poco tempo fa, i fisici solari non capivano bene come la corona potesse essere così calda. Si scopre che milioni di piccoli razzi, chiamato nanoflares, può svolgere un ruolo nel riscaldare la corona.
In confronto ad altre stelle, gli astronomi considerano la nostra stella come una nana gialla e si riferiscono ad essa come tipo spettrale G2 V. Le sue dimensioni sono più piccole di molte stelle della galassia. La sua età di 4,6 miliardi di anni la rende una stella di mezza età. Mentre alcune stelle sono vecchie quasi quanto l'universo, circa 13,7 miliardi di anni, il Sole è una stella di seconda generazione, il che significa che si è formata ben dopo la nascita della prima generazione di stelle. Parte del suo materiale proveniva da stelle ormai lontane.
Il Sole si è formato in una nuvola di gas e polvere a partire da circa 4,5 miliardi di anni fa. Ha iniziato a brillare non appena il suo nucleo ha iniziato a fondere l'idrogeno per creare elio. Continuerà questo processo di fusione per altri cinque miliardi di anni circa. Quindi, quando esaurisce l'idrogeno, inizierà a fondere l'elio. A quel punto, il Sole subirà un cambiamento radicale. La sua atmosfera esterna si espanderà, il che probabilmente porterà alla completa distruzione del pianeta Terra. Alla fine, il Sole morente si ridurrà per diventare una nana bianca e ciò che resta della sua atmosfera esterna può essere trasportato nello spazio in una nuvola a forma di anello chiamata nebulosa planetaria.
Gli scienziati del solare studiano il Sole con molti osservatori diversi, sia a terra che nello spazio. Monitorano i cambiamenti nella sua superficie, i movimenti delle macchie solari, i campi magnetici in continua evoluzione, i bagliori e le espulsioni di massa coronale e misurano la forza del vento solare.
I telescopi solari a terra più noti sono l'osservatorio svedese di 1 metro a La Palma (Isole Canarie), il Monte Osservatorio Wilson in California, una coppia di osservatori solari a Tenerife nelle Isole Canarie e altri intorno al mondo.
I telescopi in orbita offrono loro una vista dall'esterno della nostra atmosfera. Offrono viste costanti del Sole e della sua superficie in costante cambiamento. Alcune delle missioni solari spaziali più note includono SOHO, ilOsservatorio sulla dinamica solare (SDO) e gemello STEREO navicella spaziale.