Il Sole: che cosa lo fa brillare?
Il Sole è una stella di sequenza principale larga circa 1,39 milioni di km e alimentata dalla fusione dell’idrogeno da 4,6 miliardi di anni. Macchie, brillamenti ed espulsioni di massa coronale modificano lo spazio interplanetario e possono produrre aurore o disturbare satelliti, comunicazioni e reti elettriche.
Dati essenziali
- Diametro
- Circa 1,39 milioni di km (109 diametri terrestri)
- Distanza dalla Terra
- Circa 150 milioni di km (1 UA)
- Temperatura superficiale
- Circa 5.500 °C
La luce solare che vedi ha lasciato il Sole poco più di otto minuti fa. Questa stella di sequenza principale di tipo G misura circa 1,39 milioni di km, contiene il 99,86% della massa del Sistema solare e dista quasi 150 milioni di km dalla Terra. La sua luce riscalda il nostro mondo, mentre la gravità ordina le orbite di pianeti, comete e corpi minori.
Da nube a stella
Circa 4,6 miliardi di anni fa una nube molecolare collassò sotto la propria gravità, forse perturbata da una supernova vicina. Il materiale formò un disco protoplanetario in rotazione. Quando il centro raggiunse circa dieci milioni di gradi, iniziò la fusione dell’idrogeno; il gas e la polvere rimasti produssero i pianeti, compresa la Terra. Il Sole si trova ora nella stabile fase di sequenza principale, destinata a durare per altri cinque miliardi di anni circa.
Un interno a strati
Il Sole è una sfera di plasma organizzata in strati, non una fiamma uniforme. Nel nucleo, a circa 15 milioni di °C e sotto pressioni immense, la fusione genera energia. Nella zona radiativa i fotoni vengono assorbiti e riemessi innumerevoli volte; l’energia può impiegare centinaia di migliaia di anni per procedere verso l’esterno. Nella zona convettiva, il plasma sale e scende trasportando calore verso la superficie.
La fotosfera visibile è a circa 5.500 °C ed emette la maggior parte della luce solare. Sopra, la cromosfera può apparire come un bordo rossastro durante un’eclissi totale. La corona esterna si estende per milioni di chilometri e raggiunge temperature di milioni di gradi. Spiegare perché sia tanto più calda della superficie resta uno dei grandi problemi della fisica solare.
Il Sole brucia come un fuoco?
No. Il legno brucia con reazioni chimiche che richiedono ossigeno. La fusione solare unisce nuclei di idrogeno in elio e converte una piccola quantità di massa in un’enorme quantità di energia. Non esiste una superficie solida su cui stare: la fotosfera è semplicemente lo strato dal quale la luce riesce a uscire con facilità.
L’acqua non spegnerebbe il Sole: si separerebbe in idrogeno e ossigeno, trasformandosi poi in plasma. L’efficienza della fusione permette alla stella di brillare stabilmente per miliardi di anni.
La catena protone–protone
Nella principale catena protone–protone, ogni secondo si fondono circa 600 milioni di tonnellate di idrogeno. Più di quattro milioni di tonnellate di massa diventano energia secondo E=mc². Pur sembrando enorme, è una frazione minima del combustibile solare e offre alla vita un intervallo evolutivo lunghissimo.
Macchie, brillamenti ed espulsioni di massa coronale
Le macchie solari sono regioni dai campi magnetici intensi, circa 1.500 gradi più fredde dell’ambiente circostante. Il loro numero cresce e diminuisce in un ciclo di circa 11 anni.
La riconnessione magnetica nelle regioni attive può liberare brillamenti solari, enormi esplosioni di energia in pochi minuti. Le espulsioni di massa coronale (CME) possono scagliare miliardi di tonnellate di plasma nello spazio interplanetario a migliaia di chilometri al secondo.
Il 24 dicembre 2024 Parker Solar Probe è passata a soli 6,1 milioni di km sopra la superficie solare, stabilendo il primato di avvicinamento per una sonda.
Aurore e meteorologia spaziale
Il vento solare trasporta continuamente particelle cariche verso la Terra. Il campo magnetico terrestre ne devia gran parte, ma alcune seguono le linee di campo fino all’alta atmosfera presso i poli. Le collisioni con ossigeno e azoto producono le aurore, che durante forti tempeste geomagnetiche possono raggiungere le medie latitudini.
L’attività solare può interrompere le comunicazioni radio a onde corte, danneggiare satelliti e perturbare le reti elettriche. L’evento di Carrington del 1859 produsse scintille negli apparati telegrafici. Oggi il monitoraggio della meteorologia spaziale osserva la nostra stella per proteggere le tecnologie moderne.
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