Pe lângă faptul că este sursa centrală de lumină și căldură în sistemul nostru solar, Soarele a fost și o sursă de inspirație istorică, religioasă și științifică. Din cauza rolului important pe care Soarele îl joacă în viața noastră, a fost studiat mai mult decât orice alt obiect din univers, în afara propriei noastre planete Pământ. Astăzi, fizicienii solari se aprofundează în structura și activitățile sale pentru a înțelege mai multe despre cum funcționează ea și alte stele.
Din punctul nostru de vedere aici pe Pământ, Soarele arată ca un glob galben-alb de lumină pe cer. Se află la aproximativ 150 de milioane de kilometri distanță de Pământ, într-o parte a galaxiei Calea Lactee numită Brațul Orion.
Gravitatea este forța care menține planetele orbitând în interiorul sistemului solar. Greutatea de suprafață a Soarelui este de 274,0 m / s 2. Prin comparație, atracția gravitațională a Pământului este de 9,8 m / s2. Oamenii care călătoresc pe o rachetă de lângă suprafața Soarelui și încercând să scape de atracția gravitațională ar trebui să accelereze cu o viteză de 2.223.720 km / h pentru a se îndepărta. Asta este unii
puternic gravitatie!De asemenea, Soarele emite un flux constant de particule numit „vântul solar” care scaldă toate planetele în radiații. Acest vânt este o conexiune invizibilă între Soare și toate obiectele din sistemul solar, determinând schimbări sezoniere. Pe Pământ, acest vânt solar afectează și curenții din ocean, vremea noastră de zi cu ziși climatul nostru pe termen lung.
Soarele este masiv. În volum, conține cea mai mare parte a masei din sistemul solar - mai mult de 99,8% din toată masa planetelor, lunilor, inelelor, asteroizilor și cometelor, combinate. De asemenea, este destul de mare, măsurând 4.379.000 km în jurul ecuatorului său. Peste 1.300.000 de Pământuri s-ar potrivi în interiorul său.
Soarele este o sferă de gaz supraîncălzit. Materialul său este împărțit în mai multe straturi, aproape ca o ceapă flacără. Iată ce se întâmplă la Soare din interior spre exterior.
În primul rând, energia este produsă chiar în centrul, numită miez. Acolo, hidrogenul fuzionează pentru a forma heliu. Procesul de fuziune creează lumină și căldură. Miezul este încălzit la mai mult de 15 milioane de grade de la fuziune și, de asemenea, prin presiunea incredibil de mare din straturile de deasupra acestuia. Gravitatea proprie a Soarelui echilibrează presiunea din căldură din miezul său, menținând-o într-o formă sferică.
Deasupra miezului se află zonele radiaționale și convective. Acolo, temperaturile sunt mai reci, în jur de 7.000 K până la 8.000 K. Este nevoie de câteva sute de mii de ani pentru ca fotonii de lumină să scape din miezul dens și să călătorească prin aceste regiuni. În cele din urmă, ajung la suprafață, numită fotosferă.
Această fotosferă este stratul vizibil de 500 de km grosime din care scapă în cele mai multe ori radiațiile și lumina Soarelui. Este, de asemenea, punctul de plecare pentru petele solare. Deasupra fotosferei se află cromosfera („sfera de culoare”) care poate fi văzută pe scurt în timpul eclipselor solare totale ca o margine roșiatică. Temperatura crește constant cu altitudinea de până la 50.000 K, în timp ce densitatea scade la 100.000 de ori mai mică decât în fotosferă.
Deasupra cromosferei se află corona. Este atmosfera exterioară a Soarelui. Aceasta este regiunea în care vântul solar iese din Soare și traversează sistemul solar. Corona este extrem de fierbinte, în sus de milioane de grade Kelvin. Până de curând, fizicienii solari nu înțelegeau foarte bine cum ar putea fi corona atât de fierbinte. Se dovedește că milioane de flăcări mici, numite nanoflares, poate juca un rol în încălzirea coronei.
În comparație cu alte stele, astronomii consideră steaua noastră ca o pitică galbenă și se referă la aceasta ca fiind tip spectral G2 V. Dimensiunea sa este mai mică decât multe stele din galaxie. Vechimea sa de 4,6 miliarde de ani o face o stea de vârstă mijlocie. În timp ce unele stele sunt aproape la fel de vechi ca universul, aproximativ 13,7 miliarde de ani, Soarele este o stea a doua generație, ceea ce înseamnă că s-a format bine după nașterea primei generații de stele. O parte din materialul său provenea de la stele care sunt acum dispărute.
Soarele s-a format într-un nor de gaz și praf începând cu aproximativ 4,5 miliarde de ani în urmă. A început să strălucească de îndată ce miezul său a început să fuzioneze hidrogenul pentru a crea heliu. Va continua acest proces de fuziune pentru încă cinci miliarde de ani sau cam așa ceva. Apoi, când va rămâne fără hidrogen, va începe să fuzioneze heliu. În acel moment, Soarele va trece printr-o schimbare radicală. Atmosfera sa exterioară se va extinde, ceea ce va duce probabil la distrugerea completă a planetei Pământ. În cele din urmă, Soarele muribund se va micsora din nou pentru a deveni un pitic alb, iar ceea ce a rămas din atmosfera sa exterioară poate fi aruncat în spațiu într-un nor în formă de inel numit nebuloasă planetară.
Oamenii de știință solară studiază Soarele cu multe observatoare diferite, atât pe sol, cât și în spațiu. Ei monitorizează schimbările din suprafața sa, mișcările petelor solare, câmpurile magnetice în continuă schimbare, eșecurile și ejectările coronale de masă și măsoară puterea vântului solar.
Cele mai cunoscute telescoape solare bazate pe sol sunt observatorul suedez de 1 metru de pe La Palma (Insulele Canare), Mt Observatorul Wilson din California, o pereche de observatoare solare pe Tenerife din Insulele Canare și altele din jurul lume.
Telescoapele orbitante le oferă o vedere din afara atmosferei noastre. Ele oferă vederi constante asupra Soarelui și a suprafeței sale în continuă schimbare. Unele dintre cele mai cunoscute misiuni solare bazate pe spațiu includ SOHO,Observatorul dinamicii solare (SDO) și geamăn STEREO nave spațiale.