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Cos'è il Sole

Il Sole è la stella al centro del nostro sistema solare. Come tutte le altre duecento miliardi di stelle della nostra galassia, il Sole è una sfera di gas ad altissima temperatura. I gas sono concentrati intorno ad un nucleo centrale tramite la forza gravitazionale. Il Sole si compone di una parte interna (nucleo) non visibile, di una zona intermedia e di un'atmosfera solare la cui zona superficiale è quella che normalmente vediamo dalla Terra. Sulla superficie del Sole si stima una temperatura media di 5700-6000°C. Poco o nulla si conosce della struttura non osservabile. Si ipotizza la presenza di un nucleo, la cui temperatura dovrebbe arrivare a 15-16 milioni di gradi. Il Sole è quindi una sfera gigantesca di gas ionizzati che irraggia energia verso l'esterno sotto forma di radiazioni elettromagnetiche e corpuscolari. È la fonte primaria di energia dell'intero sistema planetario. Senza l'energia solare non avremmo sulla Terra la vita organica vegetale ed animale. Persino il petrolio e le fonti di energia fossili derivano dall'energia solare (del passato).

Le dimensioni del Sole

Le dimensioni del Sole sono abbastanza ridotte per una stella. Il Sole ha un raggio di 696.500 km (circa 109 volte il raggio della Terra) e una massa di 2x1030 kg. Essendo composto prevalentemente da gas, il Sole ha una densità media quattro volte inferiore rispetto alla Terra e pari a 1,41 g/cmq. Come stella il Sole è classificato di quinta luminosità (gamma spettrale G2 di colore giallo). Nonostante le dimensioni ridotte la nostra Stella ci appare gigante nel cielo grazie alla vicinanza del nostro pianeta.

Distanza della Terra dal Sole

Il Sole dista dal nostro pianeta in media 149,6 milioni di km. La distanza è comunque variabile nel corso dell'anno da 147,1 a 152,1 milioni di km.

Età del Sole

L'attuale età del Sole è stimata a 4,57 miliardi di anni. Considerando la vita media delle stelle simili, il Sole può considerarsi a metà della sua vita complessiva.

La reazione di fusione nucleare nel Sole si basa sulla fusione di due atomi di idrogeno in un atomo di elio. L'atomo di elio è meno pesante dei due atomi d'idrogeno iniziali. La differenza mancante di materia tra l'atomo di elio (output) e i due atomi di idrogeno (input) si è trasformata in energia e si propaga verso l'esterno della stella. Come insegna la prima regola della termodinamica, "nulla si crea, nulla si distrugge, tutto si trasforma". Ogni secondo il Sole trasforma circa 564 milioni di tonnellate d'idrogeno in 560 milioni di tonnellate di elio. Ogni secondo 4 milioni di tonnellate di materia si trasforma in energia. La relazione tra massa ed energia è formalizzata scientificamente dalla formula di Einstein:

E = mc2

E = mc2 è un'equazione fisica che stabilisce una relazione tra l'energia (E) e la massa (m) di un sistema fisico. Dove E rappresenta l'energia, espressa in joule (= N·m = W·s = kg· m²/s²); m rappresenta la massa, espressa in chilogrammi (kg); c rappresenta la velocità della luce, espressa in m/s (299 792,458 km/s, generalmente approssimata a 300 000,000 km/s). L'energia solare sprigionata dalla nostra stella è pertanto enorme. La quantità di energia che investe il nostro pianeta è individuata dalla costante solare ed è pari al valore di 1,374 kW/m2 al minuto. Il valore della costante solare è calcolato in una situazione di irraggiamento solare perpendicolare. Complessivamente, la quantità di energia che il Sole irradia ogni anno entro l'atmosfera terrestre è stimata a 5,47x1023 joule. Di questa, soltanto il 70% riesce a raggiungere la superficie terrestre.

Il flusso energetico solare

Non tutto il flusso energetico solare giunge fino alla superficie terrestre. Circa la metà delle radiazioni solari viene diffusa, riflessa o assorbita dall'atmosfera terrestre e dalla crosta terrestre. Il 6% dei raggi luminosi sono deviati dal gas atmosferico e una parte dei fotoni devia verso lo spazio esterno anziché raggiungere il nostro pianeta. Un'altra parte delle radiazioni è riflessa dalle nubi, dalla superficie marina e dall'effetto albedo nei vari territori. Infine, il calore dei raggi solari è assorbito dalle molecole gassose nell'atmosfera e dalla Terra stessa.


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