Soarele este o stea pitică galbenă (o minge de foc formată din hidrogen și heliu), cu o vârstă de 4,5 miliarde de ani, situată în centrul sistemului nostru solar. El se află la aproximativ 150 de milioane de kilometri față de Pământ și este singura stea din Sistemul Solar. Fără energia de la Soare, viața așa cum o știm noi nu ar putea exista pe planeta noastră.
De aici de pe Terra, Soarele ar putea părea o sursă neschimbătoare de lumină și căldură. Însă astrul nostru este o stea dinamică, se schimbă constant și trimite energie în spațiu. Știința care studiază Soarele și influența sa asupra Sistemului Solar se numește heliofizică.
Soarele este cel mai mare obiect din sistemul nostru solar. Diametrul său este de aproximativ 1,4 milioane de kilometri. Atracția sa gravitațională menține împreună toate obiectele din Sistemul Solar.
Deși Soarele este centrul sistemului nostru solar și este esențial pentru susținerea vieții, el este doar o stea medie din punct de vedere al dimensiunii. Au fost descoperite stele de o sută de ori mai mari, iar numeroase sisteme solare prezintă mai mult de o stea.
Cea mai fierbinte regiune a Soarelui este nucleul său, unde temperatura atinge 15 milioane de grade Celsius. Regiunea Soarelui pe care noi o numim suprafață – fotosfera – este relativ rece, având doar 5.500 de grade Celsius. Stratul exterior al atmosferei Soarelui, corona solară, devine din ce în ce mai fierbinte odată cu îndepărtarea de suprafața astrului. Corona ajunge până la două milioane de grade Celsius – mult mai fierbinte decât fotosfera, ceea ce constituie unul dintre cele mai mari mistere ale Soarelui.
Potențialul de susținere a vieții
Soarele nu poate găzdui viața așa cum o cunoaștem noi datorită temperaturilor și radiațiilor extreme. Totuși, viața de pe Pământ este posibilă datorită luminii și energiei produse de Soare.
Mărime și distanță
Soarele nostru este o stea de mărime medie, având o rază de circa 700.000 km. Numeroase stele sunt mult mai mari, însă Soarele este mult mai masiv decât planeta noastră: ar fi nevoie de 1,3 milioane de planete ca Pământul pentru a umple volumul Soarelui.
Soarele se află la o distanță de aproximativ 150 de milioane de kilometri față de Pământ. Cea mai apropiată stea este sistemul Alfa Centauri, format din trei stele: pitica roșie Proxima Centauri se află la 4,24 ani-lumină depărtare, iar Alfa Centauri A și B – două stele asemănătoare Soarelui care orbitează una în jurul celeilalte – se află la o distanță de 4,37 ani-lumină. Un an-lumină reprezintă distanța pe care lumina o parcurge într-un an, egală cu 9,5 trilioane de kilometri.
Orbită și distanță
Soarele este localizat în galaxia Calea Lactee, în brațul spiral minor Orion, care face parte din brațul Sagitarrius.
Soarele orbitează în jurul centrului Căii Lactee, împreună cu toate plantele, asteroizii, cometele și celelalte obiecte din sistemul nostru solar. Sistemul Solar se deplasează cu o viteză medie de 720.000 km/h. Dar și la această viteză, sunt necesari 230 de milioane de ani pentru ca Soarele se efectueze o călătorie completă în jurul centrului galaxiei.
Soarele se rotește și în jurul axei sale, iar înclinarea axei de rotație este de 7,25 grade în raport cu planul orbitelor planetelor. Deoarece Soarele nu este solid, diferitele părți ale sale se rotesc cu viteze diferite. La ecuator, Soarele efectuează o rotație completă în jurul axei sale în circa 25 de zile terestre, în timp ce la poli rotația completă este efectuată în 36 de zile terestre.
Sateliți naturali
Ca stea, Soarele nu are nicio lună în jurul său, însă planetele și lunile lor orbitează în jurul Soarelui.
Inele
Astrul nostru ar fi fost înconjurat de un disc de gaze și praf la începuturile istoriei sale, în urmă cu 4,6 miliarde de ani. O parte din acest praf mai există și astăzi sub forma câtorva inele care înconjoară Soarele.
Formarea Soarelui
Soarele s-a format în urmă cu aproximativ 4,6 miliarde de ani, dintr-un nor uriaș de gaze și praf denumit nebuloasă solară. Pe măsură ce nebuloasa a intrat în colaps din cauza propriei gravitații, ea a început să se rotească din ce în ce mai repede și a căpătat forma unui disc. Cea mai mare parte a materiei din nebuloasă a fost atrasă înspre centru pentru a forma Soarele, care cuprinde 99,8% din masa Sistemului Solar. Cea mai mare parte a materiei rămase a format planetele și celelalte obiecte care orbitează în jurul Soarelui. (Gazele și praful rămase au fost îndepărtate de vântul solar.)
La fel ca toate stelele, soarele nostru va rămâne, la un moment dat, fără combustibil. Când va începe să moară, Soarele se va extinde sub forma unei gigante roșii și va înghiți planetele Mercur și Venus, posibil chiar și Pământul.
Oamenii de știință estimează că Soarele a trecut cu puțin de mijlocul vieții sale și că va mai exista încă aproximativ cinci miliarde de ani, înainte de a se transforma într-o pitică albă.
Structura Soarelui
Soarele este o sferă uriașă de hidrogen și heliu, ținute împreună de forța de atracție gravitațională.
Astrul nostru prezintă mai multe regiuni. Regiunile interioare includ nucleul, zona radiativă și zona de convecție. Înspre exterior urmează fotosfera, cromosfera, zona de tranziție și corona – atmosfera exterioară a Soarelui.
Odată ce materia părăsește corona la viteze supersonice, ea devine vântul solar, care formează o ”bulă” magnetică uriașă în jurul Soarelui, denumită heliosferă. Aceasta se extinde dincolo de orbitele planetelor din sistemul nostru solar. Așadar, Pământul se află în interiorul atmosferei Soarelui. Dincolo de heliosferă se găsește spațiul interstelar.
Nucleul este cea mai fierbinte regiune a Soarelui și are o grosime de circa 138.000 km. Reacțiile nucleare care au loc aici – prin care hidrogenul este convertit în heliu prin fuziune nucleară – constituie sursa luminii și căldurii emise de astru. Temperaturile din nucleu ating vârfuri de 15 milioane de grade Celsius. Densitatea din nucleu este de aproximativ 150 grame pe centimetru cub, adică de opt ori densitatea aurului și de 13 ori densitatea plumbului.
Energia din nucleu este transportată înspre exterior sub formă de radiații. Această radiație călătorește prin zona radiativă și are nevoie de aproximativ 170.000 de ani pentru a ajunge din nucleu până în exteriorul zonei de convecție.
În zona de convecție, temperatura scade sub 2 milioane de grade Celsius. Aici, bule mari de plasmă fierbinte se deplasează în sus, spre fotosferă, care este stratul pe care îl considerăm suprafața Soarelui.
Suprafața Soarelui
Soarele nu are o suprafață solidă așa cum este cazul Pământului sau al altor planete sau luni solide. De obicei, când ne gândim la suprafața astrului nostru, ne referim la fotosfera sa. Cuvântul ”fotosferă” înseamnă ”sferă de lumină” – stratul care emite cea mai mare parte a luminii vizibile.
De fapt, fotosfera este primul strat al atmosferei Soarelui. Ea are o grosime de circa 400 km, iar temperaturile sale ating 5.500 de grade Celsius. Această temperatură este mult mai scăzută decât infernul din nucleu, dar este destul de fierbinte pentru a face carbonul – diamantul și grafitul – să fiarbă. Cea mai mare parte a radiației solare este emisă în spațiu prin fotosferă.
Atmosfera solară
Deasupra fotosferei se află cromosfera, zona de tranziție și corona. Unii oameni de știință nu consideră zona de tranziție un strat distinct al atmosferei Soarelui. ci doar un strat subțire în care cromosfera se încălzește rapid și devine coronă.
Atmosfera Soarelui este zona în care observăm petele solare, găurile coronare și erupțiile solare.
Lumina vizibilă din aceste regiuni superioare ale Soarelui este, de obicei, prea slabă pentru a fi observată datorită fotosferei mult mai strălucitoare, însă în timpul eclipselor totale de Soare, atunci când Luna acoperă fotosfera, cromosfera arată ca o margine subțire și roșie în jurul Soarelui, în timp ce corona formează o coroană albă (”corona” înseamnă ”coroană” în limbile latină și spaniolă).
Corona este mult mai fierbinte decât straturile de imediat sub ea, aceste fiind unul dintre cele mai mari mistere ale astrului nostru.
Magnetosfera Soarelui
Soarele generează câmpuri magnetice care se extind în spațiu pentru a forma câmpul magnetic interplanetar – câmpul magnetic care străbate sistemul nostru solar. Acest câmp magnetic este purtat prin Sistemul Solar de către vântul solar – un flux de gaze încărcate electric care bate dinspre Soare în toate direcțiile. Uriașa bulă spațială dominată de câmpul magnetic solar se numește heliosferă. Deoarece Soarele se rotește, câmpul său magnetic se rotește sub forma unei spirale rotative, numită spirală Parker.
Soarele nu se comportă la fel tot timpul. El trece prin faze de activitate scăzută și ridicată, care alcătuiesc ciclul solar. Aproximativ la fiecare 11 ani, polii magnetici ai Soarelui își schimbă polaritatea magnetică – adică polul nord devine polul sud și invers. În timpul ciclului solar, fotosfera, cromosfera și corona trec de la o stare de calm la o stare de activitate intensă.
Vârful ciclului de activitate al Soarelui, cunoscut sub denumirea de maxim solar, este un moment în care activitatea furtunilor solare crește foarte mult. Petele solare, erupțiile solare și ejecțiile de masă coronară sunt ceva obișnuit în timpul maximului solar. Ultimul ciclu solar – Ciclul Solar 25 – a început în decembrie 2019, când a avut loc minimul solar, iar oamenii de știință se așteaptă ca maximul solar să fie atins în iulie 2025.
Activitatea solară poate elibera cantități uriașe de energie și particule, din care o parte poate afecta Pământul. La fel ca vremea de pe planeta noastră, condițiile din spațiu se schimbă constant, în funcție de activitatea Soarelui, și pot interfera cu sateliții și comunicațiile radio.
Cea mai puternică furtună geomagnetică înregistrată a fost Evenimentul Carrington, numit după astronomul britanic Richard Carrington, care, pe 1 septembrie 1859, a observat erupția solară ce l-a declanșat. Sistemele de telegraf din toată lumea au căzut, scurtcircuitele au electrocutat operatorii de telegraf, iar cerul s-a umplu de aurore roșii, verzi și violet – rezultatul interacțiunii dintre energia și particulele solare și atmosfera Pământului. Aurorele au fost vizibile tocmai din Cuba, Bahamas, Jamaica, El Salvador și Hawaii.
Pe 13 martie 1989, o altă erupție solară puternică a produs furtuni geomagnetice care au întrerupt furnizarea energiei electrice de la stația Hydro Quebec din Canada, cufundând în întuneric șase milioane de oameni timp de nouă ore. Erupția din 1989 a provocat, de asemenea, supratensiuni care au topit transformatoarele de putere din New Jersey, S.U.A.
În decembrie 2005, radiațiile X de la o furtună solară au perturbat comunicațiile prin satelit și navigația prin GPS timp de 10 minute.
Sursa: NASA.