Ce este Soarele? Cum funcţionează o stea?

Pentru cei mai mulţi oameni, Soarele este cea mai strălucitoare stea, nelipsită de pe cer, pe care îl parcurge în fiecare zi de la est la vest. Este cel care oferă căldura şi lumina fără de care nu am putea trăi. Dar ce este de fapt Soarele? Ce se ascunde în spatele flăcărilor acestui glob?

Soarele este o sferă enormă de plasmă extrem de fierbinte, în centrul căreia au loc reacţii nucleare prin care se produce heliu din hidrogen şi se generează cantităţi uriaşe de energie, transportată treptat spre exterior şi degajată în spaţiu.


Structura internă a Soarelui

Soarele este format din trei straturi interioare între care nu există limite clare. În centru se află nucleul, caracterizat prin temperaturi şi presiuni foarte mari. Aici au loc fuziuni nucleare în urma cărora se formează nuclee de heliu din nuclee de atomi de hidrogen (protoni) - aproximativ 600 de milioane de tone pe secundă, şi produşi secundari. Aceştia sunt energia, emisă sub formă de fotoni - radiaţie electromagnetică (EM), şi neutrinii (particule fără sarcină electrică şi de masă aproape nulă).

Radiaţia EM se propagă din centru spre exterior printr-o zonă puţin mai rece, numită zona radiativă. Traversarea acestei zone durează în jur de 1 milion de ani, pentru că fotonii sunt continuu absorbiţi şi re-emişi de ionii din plasmă.

Mai departe, energia se adună într-o zonă convectivă, unde există jeturi imense de plasmă care se ridică, alături de jeturi mai reci de plasmă, care coboară. Apoi, energia este transferată către suprafaţă, în fotosferă. De aici se degajă în spaţiu, sub formă de căldură, lumină şi alte forme de radiaţii.



Date generale

Distanţa medie faţă de Pământ - 149,6 milioane km;

Temperatura la suprafaţă - 5 500 °C;

Diametru la Ecuator - 1,4 milioane km;

Magnitudine aparentă -   -26,7;

Perioada de rotaţie - 34 de zile terestre;

Masă (Pământ = 1) - 333 000;

Suprafaţa Soarelui

Suprafaţa vizibilă a Soarelui se numeşte fotosferă - un strat de plasmă cu grosimea de 100 km şi cu aspect granular, fiecare dintre granule fiind suprafaţa unei celule de convecţie din interiorul Soarelui.

În acest strat plutesc protuberanţe - noduri de gaz cu un diametru de 1 000 km, susţinute de bucle de câmp magnetic.

Câmpurile magnetice apar pentru că Soarele este un corp format, în mare parte, din particule cu sarcină (ioni), aflate în plasmă, care se roteşte. Diferite părţi ale zonei convective ale Soarelui se rotesc cu viteze diferite (mai repede la ecuator decât la poli), ceea ce distorsionează şi încurcă, în timp, liniile câmpului magnetic. Astfel, apar concentrări ale liniilor câmpului magnetic, care blochează degajarea de căldură din interiorul Soarelui, în unele zone din fotosferă. Acestea sunt regiunile mai reci ale fotosferei, numite pete solare şi având o zonă centrală întunecată - umbra, şi una periferică, de culoare mai deschisă - penumbra.

Alte tipuri de  perturbări sunt produse de linii de câmp deformate ce apar brusc la suprafaţa Soarelui, provocând emiterea unor cantităţi mari de energie, sau de plasma care erupe sub formă de bucle, de-a lungul liniilor de câmp magnetic.

Numărul petelor solare şi al fenomenelor asociate variază în cicluri care durează în jur de 11 ani.


Un cutremur solar

Cu ajutorul observatorului solar SOHO a fost analizat primul cutremur solar, în iulie 1996. Acesta a fost echivalent cu un cutremur cu magnitudinea de 11 grade de pe Pământ.

Undele seismice arătau ca valurile unui lac, dar aveau o înălţime de 3 km şi s-au propagat cu o viteză maximă de 400 000 km/h.

Timp de o oră, undele au parcurs o distanţă de zece ori mai mare decât diametrul Pământului, înainte de a dispărea în suprafaţa incandescentă a Soarelui.


Atmosfera Soarelui

Fotosfera este stratul inferior al atmosferei solare. Deasupra lui se află alte trei straturi atmosferice.

Chiar după fotosferă se află cromosfera roşie-portocalie, cu o grosime de aproximativ 2 000 km şi cu o temperatură ce creşte, de la bază la suprafaţă, de la 4 500 °C la 20 000 °C.

În cromosferă există multe coloane de plasmă asemănătoare unor flăcări, numite spicule, care se ridică până la o înălţime de 10 000 km, de-a lungul liniilor de câmp magnetic, şi coboară după câteva minute.

Între cromosferă şi coroană există un strat subţire, neuniform, numit regiunea de tranziţie, unde temperatura creşte de la 20 000 °C la 1 milion °C.

Stratul exterior al atmosferei solare este coroana, cu o temperatură de 2 milioane °C şi formată din plasmă subţire, care se extinde în spaţiu până la o distanţă de câteva milioane de km deasupra cromosferei. La mare distanţă de Soare, aceasta se amestecă cu vântul solar - un flux de particule cu sarcină electrică (mai ales protoni şi electroni), emise de Soare în Sistemul Solar.

Din când în când, prin coroană sunt aruncate în spaţiu nişte bule enorme de plasmă, conţinând miliarde de tone de materie, numite ejecţii coronale.

 

Sursa:scientia.ro