Sol | |
---|---|
Klassifisering | Gul dverg |
Spektralklasse | G2 V |
Orbital parametere | |
(den gang J2000.0 ) | |
Halv-hovedakse | (26 ± 1,4 ) × 103 al 7,62 ± 0,32 kpc |
Orbital periode | (2,25–2,50) × 10 8 år 1 galaktisk år |
Orbital hastighet | 217 km/s (gjennomsnitt) |
Planetsystem | ja ( solsystemet ) |
Fysiske data | |
Tilsvar Diameter | 1.391 × 10 9 m [1] |
Polar diameter | 1,3909 × 10 9 m |
Gjennomsnittlig diameter | 1,39095 × 10 9 m |
Knusing | 9 × 10 −6 |
Flate | 6,0877 × 10 18 m² [1] |
Volum | 1,4122 × 10 27 m³ |
Masse | 1,9891 × 10 30 kg [2] |
Middels tetthet | 1,408 × 10 3 kg / m³ [2] |
Av kjernen : | 1,5 × 10 5 kg / m³ |
Av fotosfæren : | 2 × 10 −4 kg / m³ |
Av kromosfæren : | 5 × 10 −6 kg / m³ |
Av kronen : | 10 -12 kg / m³ [3] |
Akselerasjon tyngdekraften på overflaten | 274,0 m / s² [2] ( 27,94 ) [1] |
Rømningshastighet | 617,54 km/s |
Rotasjonsperiode ved ekvator : | 27 d 6 t 36 min |
Ved 30° breddegrad : | 28 d 4 t 48 min |
Ved 60° breddegrad: | 30 d 19 t 12 min |
Ved 75° breddegrad: | 31 d 19 t 12 min |
Rotasjonshastighet (ved ekvator ) | 1 993 m/s |
Tilt av aksen på ekliptikken | 7,25 ° |
Tilt aksen på det galaktiske planet | 67,23 ° |
AR nordpol | 286,13 ° (19 t 4 m 30 s ) |
Deklinasjon | 63,87 ° (63 ° 52 ′ :) |
Overflatetemperatur _ | 5777 [2] K (gjennomsnitt) |
T. av kronen | 5 × 10 6 K |
T. av kjernen | ~ 1,57 × 10 7 K [2] |
Lysstyrke | 3 827 × 10 26 W |
Utstråling | 2.009 × 10 7 W / ( sr × m² ) |
Metallisitet | Z = 0,0177 [4] [Fe/H] = 0 |
Estimert alder | 4,57 milliarder år |
Observasjonsdata | |
Magnitude app. | −26,8 [2] (gjennomsnitt) |
Magnitude app. | −26,832 |
Magnitude abs. | 4,83 [2] |
Tilsynelatende diameter | 31 '31 " [5] (min) 32' 03" [5] (gjennomsnitt) 32 '35 " [5] (maks) |
Solen (fra latin : Sol ) er moderstjernen til solsystemet , [6] rundt hvilken de åtte hovedplanetene (inkludert jorden ), dvergplanetene , deres satellitter , utallige andre mindre kropper og spredt støv verdensrommet , som danner det interplanetære mediet . Solens masse , som utgjør ca2 × 10 30 kg , [2] alene representerer 99,86 % av den totale massen til solsystemet. [7] [8]
Solen er en liten til mellomstor stjerne som hovedsakelig består av hydrogen (omtrent 74 % av massen, 92,1 % av volumet ) og helium (omtrent 24–25 % av massen, 7,8 % av massen). [9] som er lagt til andre tyngre elementer som er tilstede i spor. [10]
Den er klassifisert som en " gul dverg " av spektraltype G2 V: "G2" indikerer at stjernen har en overflatetemperatur på5 777 K (5 504 ° C ), en karakteristikk som gir den en ekstremt intens og kromatisk kald hvit farge som imidlertid ofte kan virke gulaktig på grunn av diffusjon av lys i jordens atmosfære , på grunn av stjernens heving over horisonten og likevel den atmosfæriske klarheten. V - en (5 i romertall ) indikerer at solen, som de fleste stjernene, er i hovedsekvensen , det vil si i en lang fase med stabil likevekt der stjernen smelter hydrogen i sin kjerne til helium. [11]
Denne prosessen genererer en stor mengde energi hvert sekund (tilsvarer en kraft på3,9 × 10 26 W [12] ), sendt ut i verdensrommet i form av elektromagnetisk stråling ( solstråling ), fluks av partikler ( solvind ) og nøytrinoer . [13] Solstråling, som hovedsakelig sendes ut som synlig og infrarødt lys , tillater liv på jorden ved å gi den nødvendige energien for å aktivere hovedmekanismene som ligger til grunn for det; [14] dessuten regulerer isolasjonen av jordoverflaten klimaet og de fleste meteorologiske fenomener .
Solen ligger innenfor Orion-armen , en sekundærarm av den galaktiske spiralen , og kretser rundt sentrum av Melkeveien i en gjennomsnittlig avstand på ca.26 000 lysår og fullfører sin revolusjon på 225-250 millioner år. [15] Blant de nærmeste stjernene , plassert innenfor en radius på 17 lysår, er solen den femte mest lyssterke i indre termer : dens absolutte størrelse er faktisk lik +4,83. [16] Hvis det var mulig å observere stjernen vår fra α Centauri , det nærmeste stjernesystemet , ville den dukket opp i stjernebildet Cassiopeia med en tilsynelatende styrke på 0,5. [17]
Solsymbolet består av en sirkel med en prikk i midten ( Unicode : U + 2609 = ; enhet i HTML , XML og derivatspråk: & # x2609 ; = ☉) .
Solen er den eneste stjernen hvis form kan verdsettes ganske enkelt ved syn, [18] takket være dens gjennomsnittlige tilsynelatende vinkeldiameter på 32'03 " bue , som imidlertid varierer avhengig av hvor jorden er i løpet av sin bane : i faktisk når den maksimalverdien (32'35 ") når planeten vår er i perihelium , mens minimumsverdien (31' 31") ved aphelion . [5] Lignende tilsynelatende dimensjoner tillater, etter bruk av spesiell instrumentering og tilstrekkelig beskyttelse , [18] for å observere detaljene på overflaten til stjernen vår for å avsløre og studere fenomenene som kjennetegner den.
Med det blotte øye er det mulig å skille solskiven ved solnedgang eller i nærvær av tåke og skyer, når lysintensiteten er betydelig lavere. Disse observasjonene tillater, om enn i sjeldne tilfeller, å observere spesielt store solflekker . Ved å bruke et beskjedent teleskop , utstyrt med et tilstrekkelig filter eller brukt til å projisere bildet av stjernen på en hvit skjerm, er det mulig å enkelt observere solflekker og fakler . [18] Men på grunn av risikoen som øyets netthinne er utsatt for, er observasjon av solen uten de riktige beskyttelsene skadelig for synet: faktisk kan den sterke strålingen føre til at deler av netthinnens celler dør. , som er til syn , [19] [20] [21] [22] eller degenerering av noen okulære strukturer, for eksempel linsen . [23]
Kombinasjonen av dimensjonene og avstanden fra Jorden til Solen og Månen er slik at de to stjernene vises på himmelen med omtrent samme tilsynelatende diameter; denne situasjonen er opphavet til periodiske okkultasjoner av stjernen av vår eneste naturlige satellitt, som kalles solformørkelser ; Spesielt de totale formørkelsene gjør det mulig å visualisere solkoronaen og fremspringene.
En annen observasjon gjelder dens tilsynelatende bevegelse i himmelhvelvet. Denne bevegelsen i løpet av dagen utnyttes i skanningen av timene, ved hjelp av spesielle instrumenter som solur . [24]
Videre ser det ut til at stjernen foretar en reise på et år langs dyrekretsbeltet som varierer fra dag til dag. Banen beskrevet av solen, oppdaget ved å bestemme dens posisjon på samme tid hver dag i løpet av året, tar navnet analemma og har en form som ligner på tallet 8, rettet langs en nord-sør-akse. Variasjonen av den årlige solnedgangen i nord-sør retning er omtrent 47 ° (på grunn av helningen til jordaksen i forhold til ekliptikken på 66 ° 33 ', en grunnleggende årsak til skiftende årstider ); det er også en liten variasjon i øst-vest-retningen forårsaket av jordens forskjellige banehastighet, som, i samsvar med Keplers lover , er maksimum ved perihelium og minimum ved aphelium. [25]
Mennesket har siden sin opprinnelse gjort mange naturfenomener til gjenstand for oppmerksomhet og ofte ære, inkludert solen. Den første astronomiske kunnskapen om det forhistoriske mennesket, som trodde at stjernene var uforanderlige prikker "innebygd" i himmelsfæren , besto hovedsakelig i spådommen av bevegelsene til solen, månen og planetene mot bakgrunnen av fiksstjernene . [26] Et eksempel på denne "protoastronomi" er gitt av orienteringene til de første megalittiske monumentene , som tok hensyn til solens posisjon på forskjellige tider av året: spesielt megalittene Nabta Playa (i Egypt ) og Stonehenge (i England ) hadde de blitt bygget under hensyntagen til stjernens posisjon under sommersolverv . Mange andre monumenter fra antikken ble bygget med solens tilsynelatende bevegelser i tankene: ett eksempel er Kukulkan-tempelet (bedre kjent som El Castillo ) i Chichén Itzá , Mexico, som ble designet for å kaste slangeformede skygger under jevndøgn . [27]
Solens tilsynelatende bevegelse mot bakgrunnen av fiksstjernene og horisonten ble brukt til å lage de første kalenderne , brukt til å regulere landbrukspraksis . [28] Sammenlignet med fiksstjernene ser det faktisk ut til at solen roterer rundt jorden i løpet av et år (på ekliptikkplanet , langs dyrekretsbeltet ); av denne grunn ble vår stjerne, i motsetning til det som er kjent i dag, av de gamle greske astronomene ansett som en av planetene som dreide seg rundt jorden, som ble ansett for å være i sentrum av universet ; dette konseptet tar navnet " geosentrisk system " eller "aristotelisk-ptolemaisk system" (fra navnene til den greske filosofen Aristoteles , 4. århundre f.Kr. , og den aleksandrinske astronomen Claudius Ptolemaios , 2. århundre e.Kr. ). [29]
Utvikling av moderne vitenskapelig kunnskapEn av de første "vitenskapelige forklaringene" om solen ble gitt av den greske filosofen Anaxagoras . Han så for seg det som en stor kule av betent metall større enn Peloponnes og mente det var umulig at det kunne bli dratt av vognen til guden Helium . For å ha undervist i denne doktrinen, ansett som kjettersk, ble han anklaget av myndighetene for ugudelighet, fengslet og dømt til døden (han ble imidlertid senere løslatt ved inngripen fra Perikles ).
Eratosthenes fra Kyrene var sannsynligvis den første som nøyaktig beregnet avstanden til jorden fra solen, i det tredje århundre f.Kr. I følge det som overleverte oss av Eusebius fra Cæsarea , [30] beregnet han avstanden fra vår stjerne i " σταδίων μυριάδας ττρακοσ σ ὀ ὀ ὀ ὀ ὀ ὀ ὀ ὀ ὀ μ μ μυ μ μυ μ μ μυ μ μυ μ μυ μ μυ μυ μ 80 millioner styras kismì: veldig lik det som er akseptert for øyeblikket, som det skiller seg fra med bare 1 %. [31]
En annen vitenskapsmann som utfordret sin tids tro var Nicolaus Copernicus , som i det sekstende århundre tok opp og utviklet den heliosentriske teorien (som anså solen for å være sentrum av universet), som allerede ble postulert i det andre århundre f.Kr. av den greske vitenskapsmannen Aristarchos fra Samos . Det er også takket være arbeidet til viktige vitenskapsmenn fra 1600-tallet , som Galileo Galilei , Descartes og Newton , at det heliosentriske systemet endelig kom til å seire over det geosentriske. Galileo var også pioneren innen solobservasjon , takket være teleskopet ; den pisanske forskeren oppdaget solflekker i 1610 , [32] og tilbakeviste en påstått demonstrasjon fra Scheiner om at de var objekter som passerte mellom Jorden og Solen i stedet for tilstede på soloverflaten. [33]
Isaac Newton, faren til loven om universell gravitasjon , observerte solhvitt lys gjennom et prisme , og viste at det var sammensatt av et stort antall fargegraderinger, [34] mens William Herschel oppdaget infrarød stråling mot slutten av 1700-tallet , tilstede utenfor den røde delen av solspekteret. [35]
På 1800-tallet oppnådde spektroskopi enorme fremskritt: Joseph von Fraunhofer , ansett som "faren" til denne disiplinen, gjorde de første observasjonene av absorpsjonslinjene til solspekteret, som for tiden kalles, til hans ære, Fraunhofer-linjer .
I de første årene av den moderne vitenskapelige æra stilte forskere spørsmålstegn ved hva som forårsaket solenergi. William Thomson, 1. Baron Kelvin , antok at solen var en gradvis avkjølende flytende kropp , som sendte ut sin indre varmereserve ut i verdensrommet; [36] energiutslippet ble forklart av Kelvin og Hermann von Helmholtz gjennom teorien kalt Kelvin-Helmholtz-mekanismen , ifølge hvilken solens alder var 20 millioner år: en verdi godt under 4,6 milliarder år foreslått for planeten vår av geologiske studier .
I 1890 antydet Joseph Norman Lockyer , oppdageren av helium i solspekteret, at stjernen ble dannet av den progressive aggregeringen av steinfragmenter som ligner på meteorer. [37]
En mulig løsning på avviket mellom Kelvin-Helmholtz-dataene og de geologiske kom i 1904, da Ernest Rutherford foreslo at solens energi kunne stamme fra en intern varmekilde, generert av en radioaktiv nedbrytningsmekanisme . [38] Imidlertid var det Albert Einstein som ga det avgjørende utgangspunktet for spørsmålet, med sitt masse-energiforhold E = mc² . [39]
Einstein selv var i stand til å demonstrere mellom 1905 og 1920 årsaken til den spesielle banebevegelsen til Merkur , opprinnelig tilskrevet forstyrrelsene til en innerste planet, kalt Vulcan av astronomer . Einstein antok at den spesielle bevegelsen til planeten ikke skyldtes noen planetarisk forstyrrelse, men på gravitasjonsfeltet til solen, hvis enorme masse genererer en krumning av rom-tid . [40] Omfanget av krumningen vil avhenge av forholdet :
hvor er den universelle gravitasjonskonstanten , er kroppens masse , indikerer avbøyningen av strålene (målt i grader ) og er lysets hastighet i et vakuum.
Denne krumningen vil derfor være ansvarlig for presesjonen av planetens perihelium og for den svake avbøyningen som lys og enhver annen elektromagnetisk stråling, som en konsekvens av den generelle relativitetsteorien , ville gjennomgå i nærheten av solens gravitasjonsfelt. [40 ] Det har blitt beregnet at krumningen romtid ville forårsake et skifte i posisjonen til en stjerne lik 1,7 buesekunder.
I 1919 bekreftet den engelske fysikeren Arthur Eddington teorien i anledning en formørkelse. Året etter antok den engelske fysikeren at solenergi var et resultat av kjernefysiske fusjonsreaksjoner , forårsaket av trykket og den indre temperaturen til solen, som ville transformere hydrogen til helium og produsere energi på grunn av forskjellen i masse. [41] Teorien ble videreutviklet på 1930-tallet av astrofysikerne Subrahmanyan Chandrasekhar og Hans Bethe ; sistnevnte studerte i detalj de to hovedkjernereaksjonene som produserer energi i stjerner, [42] [43] som er proton-protonkjeden og karbon-nitrogen-syklusen , og beregnet mengden energi utviklet av hver reaksjon. [43]
I 1957 ble det deretter publisert en artikkel med tittelen Synthesis of the Elements in Stars , [39] som foreslo en modell i samsvar med dataene som er tilgjengelige, og fortsatt gyldig i dag, ifølge hvilken de fleste grunnstoffene i universet ble skapt av kjernefysiske reaksjoner inne i stjerner, med unntak av hydrogen , helium og litium , dannet for det meste under den opprinnelige nukleosyntesen og er derfor allerede til stede i betydelige mengder før de første stjernene ble dannet. [44]
RomoppdragMed ankomsten, på begynnelsen av femtitallet , av romalderen og begynnelsen av utforskningen av solsystemet, har det vært mange sonder spesielt designet for å studere stjernen vår.
De første satellittene designet for å observere solen var NASAs Pioneers 5 , 6, 7, 8 og 9 , som ble skutt opp mellom 1959 og 1968. Sondene kretset rundt solen i en avstand som er litt mindre enn jordens bane, og de laget de første detaljerte målinger av vinden og solens magnetfelt . Pioneer 9-sonden opererte i lang tid, og sendte data frem til 1987. [45]
På 1970-tallet ga romfartøyet Helios 1 og romstasjonen Skylab forskerne nye og betydningsfulle data om solvindutslipp og koronaen . Ytterligere data ble levert av NASAs romfartøy Solar Maximum Mission , lansert i 1980, som var ment å observere ultrafiolett stråling, gamma og røntgenstråler som kommer fra solutbrudd i perioden med maksimal aktivitet . [46]
På 1990 -tallet ble det lansert en rekke sonder, som japanske Yohkoh (1991), designet for å observere solutbrudd ved røntgenbølgelengder, [47] og Solar and Heliospheric Observatory (SOHO, 1995), et resultat av samarbeidet mellom ESA og NASA; Spesielt sistnevnte har siden lanseringen garantert en konstant observasjon av stjernen vår i de fleste av bølgelengdene i det elektromagnetiske spekteret , noe som også muliggjør oppdagelsen av et stort antall beitende kometer . [48]
Disse sondene gjorde imidlertid kun detaljerte observasjoner av de ekvatoriale områdene av solen, siden banene deres var lokalisert i ekliptikkens plan . Ulysses - sonden ble i stedet designet for å studere polarområdene , også for å gjøre målinger av solvinden og intensiteten til magnetfeltet. [49] Ulysses ble lansert i 1990 og ble opprinnelig rettet mot Jupiter for å dra nytte av gassgigantens gravitasjonsslynge og bevege seg bort fra planet med planetariske baner. [49] I 1998 ble TRACE - sonden lansert , med sikte på å identifisere forbindelsene mellom stjernens magnetfelt og de tilhørende plasmastrukturene, også takket være hjelp av høyoppløselige bilder av fotosfæren og solens nedre atmosfære . [50]
I motsetning til fotosfæren , som har blitt godt studert gjennom spektroskopi , er den indre sammensetningen av solen dårlig forstått. Genesis- oppdraget ble designet for å ta prøver av solvind og ha et direkte mål på sammensetningen av stoffet som utgjør stjernen. I 2006 ble oppdraget Solar Terrestrial Relations Observatory ( STEREO ) skutt opp , som består av to identiske romfartøyer plassert i baner som gir et stereoskopisk syn på stjernen. [51]
14. desember 2021 flyr NASAs Parker Solar Probe nærmere solen enn noen gang før med andre romfartøyer. [52] Parker-solsonden ble lansert i 2018 og har som mål å oppdage solens mysterier ved å fly inne i solkoronaen, for å fange strukturen og skalaen til solens magnetfelt. [53]
Solen går i bane i en avstand fra sentrum av Melkeveien anslått til26 000 ± 1 400 lysår (7,62 ± 0,32 kpc ). [54] Stjernen befinner seg i et perifert område av galaksen , [55] nærmere bestemt innenfor den lokale boblen , et hulrom i det interstellare mediet i det Gouldiske beltet , som ligger i den innerste kanten av Orion-armen , en sekundær galaktisk arm plassert mellom Arm of Perseus og Arm of Skytten ; [56] de to armene er atskilt med omtrent 6500 lysår fra hverandre. [57] Stjernen vår er for øyeblikket i den lokale interstellare skyen , en fortykkelse av det interstellare mediet på grunn av foreningen av den lokale boblen med den tilstøtende Ring I-boblen . [58] [59] Gitt den relative avstanden fra det galaktiske senteret, fra andre områder med høy stjernetetthet og fra sterke strålingskilder som pulsarer eller lignende objekter, er solen, og derfor solsystemet, lokalisert i det forskerne definerer beboelig galaktisk sone . [59]
Solsystemet bruker 225–250 millioner år på å fullføre én revolusjon rundt sentrum av galaksen ( galaktisk år ); [60] derfor ville solen ha fullført 20-25 kretsløp fra øyeblikket den ble dannet og 1/1 250 bane fra menneskets utseende på jorden. Orbitalhastigheten til stjernen vår er ca220 km/s ; med denne hastigheten tar solsystemet omtrent 1 400 år å reise avstanden til et lysår, eller 8 dager å reise en astronomisk enhet (au). [61] Den tilsynelatende retningen som stjernen vår beveger seg mot under sin revolusjon rundt galaksens massesenter kalles soltoppen og peker mot stjernen Vega og stjernebildet Hercules , med en helning på omtrent 60° i retning av det galaktiske senteret. [59]
Det antas at solens bane har en nesten sirkulær elliptisk form , tatt i betraktning forstyrrelsene forårsaket av ulik fordeling av massene i armene til den galaktiske spiralen; dessuten svinger solen over og under det galaktiske planet i gjennomsnitt 2,7 ganger hver bane, i henhold til en trend som ligner på en harmonisk bevegelse . [57] Fordi stjernetettheten er ganske høy i og rundt det galaktiske planet, faller disse svingningene ofte sammen med en økning i frekvensen av meteorittnedslag på jorden, noen ganger ansvarlig for katastrofale masseutryddelser . Denne økningen skyldes det faktum at de andre stjernene utøver tidevannskrefter på asteroidene i hovedbeltet eller Kuiperbeltet eller på kometene til Oortskyen , som følgelig er rettet mot det indre solsystemet . [62]
Solen er en del av en gruppe på mer enn 100 millioner stjerner i spektralklassen G2 kjent i Melkeveien og overstiger 85 % av stjernene i galaksen, hvorav de fleste er svake røde dverger . [63] Blant de nærmeste klare stjernene , plassert innenfor en radius på 17 lysår, inntar solen den femte posisjonen når det gjelder indre lysstyrke : dens absolutte størrelse er faktisk lik +4,83. [16]
Hvis rundt α Centauri -systemet , er det nærmeste stjernesystemet til solsystemet (ca4,3 lysår ), som kretser rundt planeter av den steinete typen , der intelligente livsformer var i stand til å observere himmelen og forstå dens mekanismer, ville de se den ikke veldig forskjellig fra hvordan vi ser den. Forskjellene vil forbli begrenset til noen detaljer: for eksempel ville stjernen Sirius bli funnet i stjernebildet Orion , noen få grader fra Betelgeuse , i stedet for i Canis Major ; stjernebildet Centaurus ville bli fratatt sin klareste stjerne, mens Cassiopeia ville ha en lyssterk stjerne med en styrke på 0,5 mer: det er solen. Plasseringen av stjernen vår er lett å beregne, siden den ville være ved antipodene til posisjonen til α Centauri sett fra jorden: den ville derfor ha en høyre oppstigning på 02 t 39 m 35 s og en deklinasjon på + 60 ° 50 ′ 00 ″, [17] som ville føre til at den var til venstre for Segin (ε Cassiopeiae); på dette tidspunktet ville ikke lenger konstellasjonen ta den velkjente "\ / \ /"-formen, men en form som ligner på denne: "/ \ / \ /". [17]
Solen er en stjerne av populasjon I (eller tredje generasjon ) hvis dannelse ville ha blitt indusert av eksplosjonen, for omtrent 5 milliarder år siden, av en eller flere supernova( er) i nærheten av en omfattende molekylsky av Orion-armen. [7] [64] Det er fastslått at for rundt 4,57 milliarder år siden [65] førte skyens raske kollaps , utløst av supernovaer, til dannelsen av en generasjon av svært unge T Tauri -stjerner, inkludert Solen, som , umiddelbart etter dannelsen, antok en nesten sirkulær bane rundt sentrum av Melkeveien, i en gjennomsnittlig avstand på ca.26 000 al . De kalsium- og aluminiumrike inneslutningene , som var igjen fra stjerneformasjonen, dannet deretter en protoplanetarisk skive rundt den stigende stjernen. [66] Denne hypotesen ble formulert i lys av den høye overfloden av tunge grunnstoffer, som gull og uran , i planetsystemet vårt . Astronomer tror at disse grunnstoffene ble syntetisert enten gjennom en rekke endoergoniske kjernefysiske prosesser under eksplosjonen av supernovaen (et fenomen som tar navnet supernovanukleosyntese ), eller takket være transmutasjoner , ved hjelp av påfølgende nøytronabsorpsjoner , av en massiv stjerne av befolkning II (eller andre generasjon ). [67]
Solen er for tiden i hovedsekvensen til Hertzsprung-Russell-diagrammet , det vil si i en lang stabilitetsfase der stjernen genererer energi gjennom fusjonen , i kjernen , av hydrogen til helium ; kjernefysisk fusjon fører også til at stjernen er i en likevektstilstand , er hydrostatisk , dvs. at den ikke utvider seg (på grunn av strålingstrykket fra termonukleære reaksjoner ) eller trekker seg sammen (på grunn av tyngdekraften , som den naturlig vil være utsatt for) , både termisk . [7] En stjerne i klasse G2 som Solen bruker, massen tatt i betraktning, omtrent 10 milliarder (10 10 ) år på å bruke opp hydrogenet i kjernen fullstendig. [11] [67] [68]
Solen er omtrent halvveis gjennom hovedsekvensen. På slutten av denne stabilitetsperioden, om omtrent 5 milliarder år, vil solen gå inn i en fase med sterk ustabilitet som tar navnet rød gigant : når hydrogenet i kjernen er fullstendig omdannet til helium, vil lagene umiddelbart høyere lide. en kollaps på grunn av forsvinningen av strålingstrykket fra de termonukleære reaksjonene. Sammenbruddet vil føre til en termisk økning inntil temperaturer er nådd som utløser fusjon av hydrogen i de øvre lagene, noe som vil føre til at stjernen utvider seg til utenfor Merkurs bane ; [9] ekspansjon vil føre til at gassen avkjøles (opp til3 500 K ), som er grunnen til at stjernen vil ha en typisk intens gul fotosfærisk farge. [69]
Når også hydrogenet i laget over kjernen vil bli totalt omdannet til helium (i løpet av noen få titalls millioner år [69] ) vil det skje en ny kollaps, som vil føre til en økning i temperaturen i heliumkjernen opp til verdier på 10 8 K ; [70] ved denne temperaturen vil fusjonen av helium ( helium flash [9] ) til karbon og oksygen plutselig utløse . [9] [70] Stjernen vil gjennomgå en reduksjon i størrelsen, og gå fra grenen til kjempene til den horisontale grenen av HR-diagrammet. [9]
På grunn av de svært høye temperaturene i kjernen vil fusjonen av helium gå ut i løpet av kort tid (noen titalls millioner år) og fusjonsproduktene, som ikke kan brukes i nye termonukleære sykluser på grunn av den lille massen til stjerne, vil akkumulere inert i kjernen. ; [9] i mellomtiden, når strålingstrykket som presset mot utsiden svikter igjen, vil en påfølgende kollaps oppstå som vil utløse fusjonen av helium i skallet som omgir kjernen og av hydrogenet i laget rett over den. Disse nye reaksjonene vil produsere en mengde energi så høy at den forårsaker en ny utvidelse av stjernen, [9] som dermed vil nå dimensjoner nær1 au (omtrent 100 ganger de nåværende), [71] så mye at atmosfæren mest sannsynlig vil inkludere Venus . [71] På den annen side er Jordens skjebne usikker : noen astronomer tror at planeten vår også vil bli oppslukt av den døende stjernen; [72] andre antar i stedet at planeten vil bli reddet, siden tapet av masse fra stjernen vår ville utvide dens bane, som følgelig ville skli opp til nesten1,7 au . [72] Planeten vår vil imidlertid være ubeboelig: havene vil ha fordampet på grunn av den sterke varmen og mye av atmosfæren vil bli spredt ut i verdensrommet av den intense termiske energien, som vil øke den kinetiske energien til de atmosfæriske gassmolekylene , og tillate dem for å overvinne tyngdekraften til planeten vår. [72] Alt dette vil skje i løpet av de neste 3,5 milliarder årene, det vil si selv før solen går inn i den røde kjempefasen. [9]
I løpet av 7,8 milliarder år, etter hver termonukleær prosess, vil solen frigjøre sine ytterste lag, som vil bli feid bort i form av "supervind" som skaper en planetarisk tåke ; [9] de innerste delene vil kollapse og gi opphav til en hvit dverg (omtrent på størrelse med Jorden), som sakte vil kjøle seg ned for å bli, i løpet av hundrevis av milliarder av år, [73] en svart dverg . [71] [74]
Dette evolusjonsscenarioet er typisk for stjerner med en masse som ligner solens, det vil si at de har en masse som ikke er høy nok til å eksplodere som en supernova . [71] [74]
Solen er en nesten perfekt plasmakule , hvis størrelse er litt større enn en mellomstor stjerne, men betydelig mindre enn en mye større blå eller rød kjempe . Den har en elliptisitet anslått til rundt 9 milliondeler: [75] faktisk skiller dens polare diameter seg fra ekvatorial med bare 10 km. [75] Denne forskjellen eksisterer fordi rotasjonen av kroppen om sin akse gir opphav til en kraft ved ekvator som ville ha en tendens til å få den til å anta en ellipsoid form : sentrifugalkraften . Men siden stjernens rotasjon er veldig langsom [75] er sentrifugalkraften 18 millioner ganger svakere enn overflatetyngdekraften; av dette følger det at stjernen ikke har en veldig uttalt ekvatorial hevelse , en karakteristikk i stedet for noen stjerner, for eksempel Achernar , som har høye rotasjonshastigheter . [76] [77] Videre påvirker ikke tidevannseffektene som planetene utøver på stjernen dens form i vesentlig grad.
Siden den er i plasmatilstand og ikke har, i motsetning til en steinete planet , en fast overflate , er stjernen utsatt for en differensiell rotasjon , dvs. den roterer forskjellig avhengig av breddegraden : faktisk roterer stjernen raskere ved ekvator enn kl. polene og rotasjonsperioden varierer mellom 25 dager av ekvator og 35 av polene. [75] Siden observasjonssynspunktet fra Jorden endres når planeten vår gjør sin revolusjon , er den tilsynelatende rotasjonsperioden ved ekvator 28 dager. [75] Videre avtar tettheten til gassene som utgjør stjernen eksponentielt ettersom avstanden fra sentrum øker. [68] [78]
Solen har en veldefinert indre struktur , som imidlertid ikke er direkte observerbar på grunn av opasiteten til elektromagnetisk stråling av de indre lagene av stjernen. Et gyldig verktøy for å bestemme solstrukturen er levert av helioseismology , [79] en disiplin som, akkurat som seismologi , studerer den forskjellige forplantningen av seismiske bølger for å avsløre jordens indre, analyserer den forskjellige forplantningen av trykkbølger ( infralyd ) som krysse det indre av solen. [79] Heliosismologisk analyse er ofte assosiert med datasimuleringer , som lar astrofysikere bestemme den indre strukturen til stjernen vår med en god tilnærming. [78] [80]
Solens radius er avstanden mellom dens sentrum og grensen til fotosfæren , et lag over hvilket gassene er kalde eller sjeldne nok til å tillate bestråling av en betydelig mengde lysenergi; det er derfor det best synlige laget for det blotte øye. [78] [81]
Den indre strukturen til Solen, i likhet med de andre stjernene, ser ut til å være bygd opp av konsentriske konvolutter; [81] hvert lag har svært spesifikke egenskaper og fysiske forhold, som skiller det fra det neste. [81]
Lagene er, fra midten og utover: [78] [81]
Solkjernen representerer 10 % av stjernen i volum, over 40 % i masse. [78] [79] Det er her kjernefysiske fusjonsreaksjoner , hovedkilden til solenergi, finner sted. [79]
Astrofysikere mener at solkjernen er nær 0,2 solstråler i størrelse , med en tetthet større enn150 000 kg / m³ (150 ganger vann ), en temperatur på ca13 600 000 K (til sammenligning er overflatetemperaturen til stjernen 2 350 ganger lavere - 5 777 K -) og et trykk på nesten 500 milliarder bar ; [78] [81] det er kombinasjonen av lignende verdier som favoriserer kjernefysisk fusjon av hydrogen til helium . Kjernen er den eneste regionen av stjernen vår der kjernefysisk fusjon for tiden finner sted [82] . Disse reaksjonene frigjør energi i form av γ-stråling , som, når den først sendes ut av kjernen, absorberes og sendes ut på nytt av stoffet i de øvre lagene, og bidrar til å holde temperaturen høy; når den passerer gjennom lagene i stjernen, mister den elektromagnetiske strålingen energi, og antar stadig større bølgelengder, passerer fra γ-båndet til X- og ultrafiolettbåndet, og diffunderer deretter ut i rommet som synlig lys . [80] Et annet produkt av kjernefysiske reaksjoner er nøytrinoer , partikler som sjelden interagerer med materie og derfor passerer fritt gjennom rommet. [9]
Fotosfæren er laget av solen under hvilket stjernen blir ugjennomsiktig for synlig lys; [78] det er derfor det første synlige laget, hvorfra energien som kommer fra innsiden er fri til å forplante seg i rommet. Det er hjemsted for fenomener som solflekker og bluss . [80] [83]
Den er karakterisert ved en tetthet på 10 23 partikler per kubikkmeter (tilsvarer 1 % av tettheten til jordens atmosfære ved havnivå), [80] mens tykkelsen varierer fra noen få titalls til noen få hundrevis av kilometer.
Endringen i opasitet med hensyn til de nedre lagene (opasiteten er faktisk litt lavere enn jordens atmosfære [78] ) skyldes nedgangen i antall hydridioner (H - ), som lett absorberer synlig lys; lyset vi oppfatter produseres i stedet ved rekombinasjon mellom frie elektroner og hydrogenatomer for å generere H - ioner . [84] [85]
Siden de høyere lagene i fotosfæren er kaldere enn de dypere, fremstår bildet av solen lysere i sentrum, og blir gradvis tynnere når man går mot kanten av omkretsen av den synlige skiven; dette fenomenet kalles kantformørking , og er forårsaket av et perspektivfenomen. [68] [80]
Det fotosfæriske spekteret har egenskaper som er relativt like karakteristikkene til det kontinuerlige spekteret til en svart kropp oppvarmet til temperaturen på5 777 K , [83] og ser ut til å være ispedd absorpsjonslinjene til den spinkle stjerneatmosfæren. Ved direkte observasjon har fotosfæren et kornete utseende, på grunn av tilstedeværelsen av granulering og supergranulering. [78]
Under tidlige studier av det optiske spekteret til fotosfæren ble det funnet noen absorpsjonslinjer som ikke samsvarte med noe kjent grunnstoff på jorden. I 1868 antok Norman Lockyer at disse linjene var forårsaket av et nytt grunnstoff, som han kalte helium , som den greske solguden med samme navn; tjuefem år senere ble helium isolert på jorden. [86]
Plassert utenfor kjernen, strekker den strålingssonen seg fra ca. 0,2 til 0,7 solstråler; den absorberer energien som produseres av kjernen og overfører den ved stråling (derav navnet) til de øvre lagene. [68] Trykk og temperatur er fortsatt høye nok til at energi kan overføres til neste lag. [78] [80]
I dette båndet overføres energien som produseres i kjernen til det øvre laget, den konvektive sonen; den strålingssonen ser ut til å være blottet for konvektive bevegelser : faktisk, mens materien blir kaldere i økende høyder, forblir temperaturgradienten lavere enn den for den adiabatiske synkehastigheten , noe som letter overføringen av energi ved stråling. [79]
Energi overføres til de ytterste lagene veldig sakte: faktisk sender hydrogen- og heliumionene ut fotoner , som reiser gjennom en kort avstand før de reabsorberes og sendes ut på nytt av andre ioner. [78] [87]
En fersk analyse av data samlet inn av SOHO -oppdraget antyder at rotasjonshastigheten til strålingssonen er litt lavere enn kjernens. [88]
Overgangssonen mellom den radiative og den konvektive delen kalles tachocline og strekker seg, ifølge nyere helioseismologiske studier, fra 0,7 solstråler. [89] Astrofysikere mener at disse dimensjonene spiller en avgjørende rolle i tilblivelsen av det magnetiske solfeltet , da de ville gripe inn i soldynamoen (mekanismen som magnetfeltet til stjernen vår oppstår på grunn av) ved å forsterke de svake poloidfeltene for å skape en mer intens toroidal . [90] [91]
Konveksjonssonen har en tykkelse på ca200 000 km og befinner seg i den ytre delen av solen, med start på omtrent 70 % av solradiusen. [78]
Området er preget av temperaturer og tettheter lavere enn de underliggende lagene; energi og varme kan følgelig ikke overføres ved stråling, men gjennom konvektive bevegelser. Det varmere og mindre tette materialet bringes til overflaten, hvor det frigjør deler av sin termiske energi ; når den er avkjølt, synker stoffet tilbake til bunnen av den konvektive sonen, hvor den igjen mottar varmen som kommer fra den strålingssonen. [80] I motsetning til det underliggende laget er derfor materien i den konvektive sonen i konstant bevegelse. [78] [81] Denne konstante og turbulente bevegelsen ser ut til å være en av de grunnleggende årsakene til soldynamoen. [91]
De termiske søylene i den konvektive sonen etterlater merker på solfotosfæren som kalles solgranulat eller supergranulat . [81]
Lagene over fotosfæren utgjør solatmosfæren [ 78] [80] [81] og er synlige på alle bølgelengder av det elektromagnetiske spekteret , fra radiobølger til gammastråler som passerer gjennom synlig lys . [80] Lagene er i rekkefølge: kromosfæren , overgangssonen , koronaen og heliosfæren ; [78] sistnevnte, som kan betraktes som den svake fortsettelsen av koronaen, strekker seg utover Kuiperbeltet , opp til heliopausen , hvor den danner et sterkt buesjokk med det interstellare mediet . [92] Kromosfæren, overgangssonen og koronaen er mye varmere enn soloverflaten; årsaken til denne oppvarmingen er fortsatt ukjent. [nittito]
Her er det også det kaldeste laget av solen: det er et bånd som kalles minimumstemperaturområdet ( minimumstemperaturer på engelsk), plassert ca.500 km over fotosfæren: dette området, som har en temperatur på4 000 K , er kaldt nok til å tillate eksistensen av noen molekyler , som karbonmonoksid og vann , hvis absorpsjonslinjer er tydelig synlige i solspekteret. [80] [93]
KromosfæreOver fotosfæren er det et tynt bånd på omtrent 2000 km tykt, kalt kromosfæren (fra gresk χρῶμα, χρώματος - chroma, chromatos -, som betyr farge ) på grunn av dens fargede bluss synlig rett før og umiddelbart etter solformørkelsen . [78] Det er en tynn konvolutt som består av sjeldne gass som virker rødaktig i fargen; faktisk laget er gjennomsiktig. Den rødlige fargen skyldes hydrogenatomene, som ved det laveste trykket i kromosfæren sender ut stråling av denne fargen. [80] [93]
Kromosfæren påvirkes av forskjellige emissive fenomener av magnetisk opprinnelse, som spikler og solfremspring . Temperaturen i kromosfæren øker gradvis når du beveger deg bort fra stjernen, og når i100 000 K i de ytterste lagene. [78]
OvergangssoneOver kromosfæren ligger overgangssonen, hvor temperaturen stiger raskt fra ca100 000 K av de ytterste lagene av kromosfæren, opptil millionen kelvin av koronaen; [80] [93] denne økningen forårsaker en faseovergang av heliumet , som her blir fullstendig ionisert på grunn av de høye temperaturene. Overgangssonen har ikke en definert høydegrense: den danner en slags halo rundt kromosfæreformasjonene som spikler og filamenter og er i konstant og kaotisk bevegelse. Overgangssonen er ikke lett synlig fra jorden, men den er godt detekterbar fra verdensrommet gjennom instrumenter som er følsomme for fjerne ultrafiolette bølgelengder . [93]
KroneKoronaen er den ytre delen av solatmosfæren, har ingen definerte grenser og strekker seg ut i verdensrommet i titalls millioner kilometer på en svært spinkel måte. [80] Den består av plasma med svært høy temperatur (over én million kelvin). Siden plasmaet er svært sjeldent, skal temperaturen ikke forstås i den konvensjonelle betydningen; i dette tilfellet snakker vi om kinetisk temperatur . [80] [94]
De indre lagene av koronaen har en tetthet på 10 14 - 10 16 partikler per kubikkmeter (jordens atmosfære ved havnivå har en tetthet på 2 × 10 25 partikler per kubikkmeter) og er hjemsted for en rekke magnetiske fenomener, som masse utvisninger (CME) og koronalringer . [94]
Astrofysikere har ennå ikke klart å forstå hvorfor koronaen har så høy temperatur; de tror at noe av varmen stammer fra gjenkoblingen av solens magnetiske feltlinjer (emnet er behandlet mer fullstendig i delen Coronal Heating Problem ). [94]
Solen, som andre stjerner, sender også ut en strøm av partikler fra den øvre atmosfæren: solvinden .
Solvinden dannes av plasma og dens kjemiske sammensetning er identisk med koronaens: 73 % hydrogen og 25 % helium , mens de resterende 2 % dannes av sporelementer. [92] Nær Jorden varierer hastigheten på solvinden mellom 200 og900 km/s (i gjennomsnitt450 km/s ). Hvert sekund mister stjernen, gjennom solvinden, en mengde materie lik1,37 × 10 9 kg ; [95] dette er imidlertid et ubetydelig tap, siden det på ett år tilsvarer 2,18 × 10 −14 ganger Solens totale masse. [nittito]
Solvinden bærer med seg, på grunn av den særegne oppførselen til det magnetiserte plasmaet, solens magnetfelt i det interplanetære rommet, opp til en avstand på rundt 160 astronomiske enheter. Solvinden beveger seg i radiell retning i forhold til solen; på grunn av sin rotasjon , kurver feltlinjene i en spiralform.
Noen studier antar at solvinden utfører en viktig beskyttende funksjon mot planetene, det vil si at den ville "skjerme" de kosmiske strålene takket være dens ioniserte natur. [nittito]
Solvinden lager en " boble " i det interstellare mediet , som kalles heliosfæren . Heliosfæren strekker seg fra en avstand på rundt 20 solstråler (0,1 au ) fra overflaten av sola til de mest ekstreme områdene i solsystemet . Dens innerste grense er definert som området der strømmen av solvinden blir " superalfvénico ", dvs. den overskrider hastigheten til Alfvén-bølgen ; de dynamiske og turbulente kreftene utenfor denne grensen kan imidlertid ikke påvirke formen til solkoronaen , siden strømmen innenfor denne grensen beveger seg med hastigheter lavere enn eller lik Alfvén-bølgen. Solvinden beveger seg kontinuerlig gjennom heliosfæren, til den kolliderer med heliopausen , mer enn 50 AU fra Solen. I desember 2004 passerte romfartøyet Voyager 1 gjennom heliopausen; begge Voyager-sonderne, da de nærmet seg grensen til heliopausen, registrerte et stadig høyere nivå av energiske partikler. [96]
Den turbulente bevegelsen til plasmaet og de ladede partiklene i den konvektive sonen genererer et kraftig magnetfelt , preget av parede poler (nord og sør) arrangert langs hele soloverflaten. Feltet snur retningen hvert elleve år, tilsvarende maksimum for solsyklusen . [97] Solens magnetiske felt er opphavet til forskjellige fenomener som samlet tar navnet " solaktivitet "; disse inkluderer fotosfæriske flekker , bluss (eller bluss) og variasjoner i intensiteten til solvinden , som diffunderer materie gjennom solsystemet. [92] [98]
Den differensielle rotasjonen av stjernen forårsaker en sterk deformasjon av magnetfeltlinjene , som virker sammenfiltret på seg selv; [98] plasmaet til solflammer er anordnet på dem, og danner enorme ringer av glødende stoff, kjent som koronalringer. [99] Deformasjonene av feltlinjene gir opphav til dynamoen og den 11-årige syklusen av solaktivitet , hvor intensiteten til det magnetiske feltet gjennomgår variasjoner. [98]
Tettheten til solens magnetiske fluks er 10 −4 tesla nær stjernen. [97]
Samspillet mellom solens magnetfelt og plasmaet til det interplanetariske mediet skaper en diffus heliosfærisk strøm , dvs. et plan som skiller områder der magnetfeltet konvergerer i forskjellige retninger. [100]
Solsyklusen (også kalt solens magnetiske aktivitetssyklus ) er tiden, i gjennomsnitt lik elleve år , som går mellom to minimumsperioder med solaktivitet ; lengden på perioden er strengt tatt ikke regelmessig, men kan variere mellom ti og tolv år. Det er også hovedårsaken til de periodiske variasjonene av alle solfenomener som påvirker romværet . [101]
Drevet av en hydromagnetisk prosess, ved opprinnelsen til selve solmagnetfeltet, solsyklusen:
Solsyklusen er delt inn i to faser: en maksimal fase , der aktiviteten til stjernen er mer frenetisk, og en minimumsfase , der aktiviteten er mindre intens. Solaktivitet under tomgang faller ofte sammen med lavere enn gjennomsnittlige temperaturer på jorden, mens nærmere maksimumsfaser har en tendens til å være korrelert med høyere enn gjennomsnittlig temperatur.
Siden magnetiske felt kan påvirke stjernevindene , som fungerer som "bremser" som gradvis bremser stjernens rotasjon etter hvert som den fullfører sin utviklingsbane, utfører stjerner som ikke lenger er unge, akkurat som solen, sin rotasjon over lengre tid og har mindre intens magnetisk aktivitet. Aktivitetsnivået deres har en tendens til å variere syklisk og kan opphøre helt i korte perioder. Et eksempel var Maunder-minimumet , der solen møtte sytti år, i løpet av det syttende århundre , med minimal aktivitet; [102] I løpet av denne perioden, også kjent som «den lille istiden », opplevde Europa et kraftig temperaturfall. [103]
De første solminima av betydelig varighet ble oppdaget gjennom dendrokronologiske analysen av årsringene til stammene til noen trær, hvis tykkelse avhenger av miljøforholdene som plantene lever under; de tynnere linjene så ut til å falle sammen med perioder da den globale temperaturen hadde vært under gjennomsnittet. [104]
Ved å observere solen med passende filtre, er det mulig å se de karakteristiske fotosfæriske flekkene langs overflaten , veldefinerte områder som virker mørkere enn resten av fotosfæren på grunn av deres "lavere" temperatur (i størrelsesorden 4500 K). [32] Dette er områder med intens magnetisk aktivitet, der konveksjon (synlig i resten av overflaten i form av granulering) hemmes av det sterke magnetfeltet, som reduserer transporten av energi fra de varmere indre områdene til overflaten. . De største solflekkene kan strekke seg over tusenvis av kilometer. [32] [81]
Antall solflekker som er synlige på solens overflate er ikke konstant, det varierer gjennom solsyklusen. Under solminimum er flekkene normalt fraværende eller svært få; de som dukker opp finnes vanligvis på høye breddegrader (langt fra ekvator). Etter hvert som syklusen fortsetter, og går mot maksimum, blir flekkene hyppigere og hyppigere og har en tendens til å bevege seg mot stjernens ekvatorialsoner, i samsvar med Spörers lov . Flekkene finnes vanligvis i par med motsatt magnetisk polaritet; [32] den magnetiske polariteten til flekkene reverseres i løpet av hver solsyklus, slik at hvis man i en syklus tar på seg egenskapene til en magnetisk nordpol, blir den i neste syklus en magnetisk sør. [81]
En nyere teori sier at det kan være magnetiske ustabiliteter inne i Solen som forårsaker svingninger med perioder på 41 000 eller 100 000 år; slike svingninger kan gi en forklaring på både istidene og Milanković-syklusene . Men som mange teorier innen astrofysikk, kan dette heller ikke bekreftes direkte. [105] [106]
Solen, som alle andre himmellegemer i universet, består av kjemiske elementer . Mange forskere har analysert disse elementene for å kjenne deres overflod, deres forhold til elementene i planetene og deres fordeling i stjernen.
Stjernen "arvet" sin kjemiske sammensetning fra det interstellare mediet den stammer fra: hydrogen og helium, som utgjør en stor del av den, ble dannet takket være nukleosyntesen til Big Bang , de tyngste grunnstoffene ble syntetisert ved nukleosyntesen av de mest utviklede stjernene, som på slutten av sin utvikling har spredt dem i det omkringliggende rommet. [80] Sammensetningen av kjernen er sterkt endret av kjernefysiske fusjonsprosesser, som har økt masseprosenten av helium (34 % [107] ) på bekostning av hydrogen (64 % [108] [109] [110] ) . På den annen side forble prosentandelen av tunge grunnstoffer, konvensjonelt kalt metaller , nesten uendret. Disse, tilstede i spor spesielt i de mest overfladiske lagene, er: litium , beryllium og bor ; [111] neon , hvis faktiske mengde ville være større enn det som tidligere ble estimert gjennom helioseismologiske observasjoner; [112] grunnstoffene i gruppe 8 i det periodiske system , som jern , [113] kobolt og mangan tilhører . [113] Tallrike astrofysikere har også tatt i betraktning eksistensen av massefraksjoneringsforhold mellom de isotopiske sammensetningene av edelgasser , som neon og xenon , som finnes i sol- og planetatmosfæren. [10]
Siden de indre delene av stjernen er strålende og ikke konvektiv, består fotosfæren , hovedsakelig av hydrogen (omtrent 74% av massen, 92% av volumet ), helium (omtrent 24-25% av massen, 7% volum) og sporelementer, har opprettholdt og opprettholder en kjemisk sammensetning som i det vesentlige er uendret siden dannelsen av stjernen, [80] så mye at mange har en tendens til å betrakte det som et eksempel på den opprinnelige kjemiske sammensetningen til solsystemet. [114]
Fram til 1983 var det en utbredt oppfatning at stjernen hadde samme sammensetning som atmosfæren; det året ble det oppdaget at nettopp fraksjoneringen av elementene i Solen var opphavet til fordelingen av det samme i den. [10] Denne fraksjoneringen bestemmes av ulike faktorer, for eksempel tyngdekraften , som gjør at de tyngre elementene (som helium, i fravær av andre tyngre elementer) blir arrangert i stjernens massesenter, mens elementene er mindre tunge (derfor hydrogen) diffunderer gjennom de ytre lagene av solen; [108] diffusjonen av helium i solen har en tendens til å øke hastigheten over tid. [115]
Hvert sekund i kjernen av stjernen vår 600 000 000 tonn hydrogen (tilsvarer3,4 × 10 38 protoner ) omdannes til 595 740 000 tonn helium . Etter denne transformasjonen ser det ut til at 4 260 000 tonn hydrogen (eller 0,75 %) har gått tapt; i virkeligheten ble denne manglende massen transformert direkte til energi , det vil si elektromagnetisk stråling , ifølge Albert Einsteins masse-energi- ligning : E = mc² . [1. 3]
Mens solen har en masse på2 × 10 27 tonn og forutsatt at tapet av masse alltid forblir4,26 × 10 6 tonn per sekund, er det lett å beregne at om en milliard år vil massetapet være1,34 × 10 23 tonn, lik omtrent 22 ganger jordens masse. Det høres ut som en enorm mengde, men den representerer mye mindre enn en tusendel av solens masse (omtrent 0,06 promille).
Hydrogen er smeltet sammen i henhold til en rekke reaksjoner kalt proton-protonkjede : [70]
4 1 H → 2 2 H + 2 e + + 2 ν e (4,0 M eV + 1,0 MeV) 2 1 H + 2 2 H → 2 3 He + 2 y (5,5 MeV) 2 3 He → 4 He + 2 1 H (12,9 MeV)De tidligere reaksjonene kan derfor oppsummeres i formelen:
4 1 H → 4 He + 2 e + + 2 ν e + 2 γ (26,7 MeV)hvor e + er et positron , γ er et foton i frekvensen til gammastråler, ν e er et elektronnøytrino , H og He er isotoper av henholdsvis hydrogen og helium. Energien som frigjøres ved disse reaksjonene er uttrykt i millioner av elektronvolt , og er bare en liten del av den totale energien som frigjøres. Samtidig med et stort antall av disse reaksjonene, som skjer kontinuerlig og ubøyelig inntil hydrogen er oppbrukt, genererer energien som er nødvendig for å opprettholde gravitasjonskollapsen som stjernen naturlig ville bli utsatt for. [70]
Energien som genereres på 1 sekund er lik 3,83 × 10 26 joule (383 YJ ), tilsvarende9,15 × 10 10 megatonn TNT : en mengde energi utenkelig å reprodusere på jorden. For å forstå omfanget av denne energien, som uttrykt i watttimer (Wh) tilsvarer106 400 000 000 TWh [116] , det eneste tallet som kan tjene som sammenligningsgrunnlag er verdensproduksjonen av elektrisitet , som i 2012 var ca.22 500 TWh .
Med denne produksjonshastigheten, for å matche energien som produseres av solen på 1 sekund, ville alle elektrisitetsproduksjonsanleggene på planeten vår måtte operere med full kapasitet i mer enn 4 millioner år (ca. 4 525 000 år).
Fotonene , som sendes ut ved høy energi (derfor i frekvensene til γ og røntgenstrålene ), absorberes i bare noen få millimeter solplasma og sendes deretter ut på nytt i tilfeldige retninger, med lavere energi; av denne grunn trenger strålingen veldig lang tid på å nå overflaten til stjernen, så mye at det anslås at et foton, for å nå fotosfæren, tar mellom 10 000 og 170 000 år. [87] Fotoner, når de når fotosfæren etter denne "lange reisen", sendes hovedsakelig ut i form av synlig lys , selv om det ikke er mangel på emisjoner i alle bølgelengder av det elektromagnetiske spekteret . [87]
I motsetning til fotoner, samhandler nøytrinoer frigjort ved reaksjoner svært svakt med materie og når derfor overflaten nesten umiddelbart. [87] I mange år ga målinger av antall nøytrinoer produsert i solkjernen lavere resultater, tilsvarende 1/3 av det som ble teoretisert. Denne uoverensstemmelsen, kjent som solnøytrinoproblemet , ble nylig forstått takket være oppdagelsen av effektene av et fenomen kjent som " nøytrinoscillasjon ": Solen sender faktisk ut antallet antatte nøytrinoer, men detektorene klarte ikke å identifisere 2/3 fordi partiklene hadde endret smak ( kvantetallet av elementærpartikler relatert til deres svake interaksjoner ). [87]
Det er av grunnleggende betydning å huske hvordan kjernefusjonsprosessen inne i solen, som alle fysiske prosesser som involverer en transformasjon, foregår i absolutt samsvar med loven om bevaring av energi ( det første prinsippet for termodynamikk ): ingenting skapes og ingenting er ødelagt, men alt er forvandlet . [13] Kjernefusjonsmekanismene som driver Solen er ikke helt kompatible med de første formuleringene av masse- og energisparingsprinsippet , i stedet blir de det takket være Einsteins ligning. Faktisk forsto og demonstrerte han at konserveringsprinsippet involverer både materie og energi, ikke lenger betraktet som to distinkte, men enhetlige realiteter, siden den ene kan forvandles til den andre i henhold til et presist matematisk forhold ; summen av masse og energi uttrykt i masseenheter forblir konstant i universet. [1. 3]
Solenergi er den primære energikilden på jorden. Mengden lysenergi som når for hver tidsenhet på hver overflateenhet som eksponeres direkte for solstråling kalles solkonstanten og verdien er ca.1 370 W / m² . [117] [118] Ved å multiplisere denne verdien med overflaten til den terrestriske halvkulen som er eksponert for solen, får vi en effekt større enn 50 millioner gigawatt (GW). [119] Men siden sollys blir dempet når det passerer gjennom jordens atmosfære , synker verdien av krafttettheten på overflaten av planeten vår til ca.1 000 W / m² , nådd i klare værforhold når solen er i senit (dvs. strålene er vinkelrett på overflaten). [117] [118] Tatt i betraktning at jorden er en roterende sfæroid , varierer den gjennomsnittlige solinnstrålingen i henhold til punktene på overflaten og er på europeiske breddegrader ca.200 W / m² .
Solstråling er grunnlaget for liv på planeten vår: den muliggjør tilstedeværelsen av flytende vann , essensielt for liv, og tillater fotosyntese av planter , som produserer oksygenet som trengs av de fleste av de levende . Fotosyntese bruker energien til denne strålingen, som er lagret i kjemiske bindinger , til å syntetisere organiske forbindelser (hovedsakelig karbohydrater ) med utgangspunkt i uorganiske stoffer ( CO 2 og H 2 O ). [14] Mennesket bruker også energien til Solen, som samles opp av strukturer, som solcellepaneler , som brukes til ulike formål, for eksempel vannoppvarming eller produksjon av elektrisitet ( solcellepaneler ). [120] Videre stammer energien som er lagret i olje og alle andre fossile brensler fra energien til stjernen vår, som ble omdannet til kjemisk energi takket være fotosyntesen til planter som levde for millioner av år siden. [14]
Solens ultrafiolette (UV) stråling har en viktig antiseptisk funksjon og brukes til desinfeksjon av visse gjenstander og vann takket være SODIS- metoden . [121] . Det er ansvarlig for soling og brannskader på grunn av overdreven eksponering for solen, men det har også en grunnleggende rolle i medisin : faktisk induserer det syntesen, av huden , av vitaminene i gruppe D , som er essensielle for skjelettet . å være . Mengden ultrafiolett som når jordoverflaten er betydelig lavere enn den som er registrert på toppen av atmosfæren, siden ozonmolekylene , som danner et belte (kalt ozonosfære ) i den nedre delen av stratosfæren , skjermer og reflekterer mye av rommet av strålingen. Mengden UV varierer også i henhold til breddegrad og er høyest ved ekvator og i tropiske strøk, hvor solinnstrålingen er større. Denne variasjonen er ansvarlig for ulike biologiske tilpasninger, for eksempel fargen på huden til de forskjellige menneskelige populasjonene spredt i forskjellige regioner på kloden. [122]
Mengden solenergi som når jorden er enorm (omtrent ti tusen ganger energien som brukes av menneskeheten på samme tid), [123] men ikke veldig konsentrert, derfor er det nødvendig å samle energi fra veldig store områder for å oppnå betydelige mengder ; dessuten er det ganske vanskelig å konvertere til lett utnyttbar energi, slik som elektrisitet, med akseptabel effektivitet. Utnyttelsen for elektrisitetsproduksjon krever generelt høykostprodukter (som solcellepaneler ), som gjør solenergi dyrere enn andre energikilder. Utviklingen av teknologier som kan gjøre bruken av solceller økonomisk økonomisk er en svært aktiv forskningssektor, for øyeblikket har den ikke oppnådd betydelige resultater.
Motsatt kan solenergi enkelt brukes til å generere varme ( solvarme ). [124]
Det er tre hovedteknologier for å tilegne seg solens energi: [120]
Selv om den er den nærmeste stjernen til jorden og er gjenstand for utallige studier av forskere, forblir mange spørsmål angående sola uløste, for eksempel hvorfor solatmosfæren har en temperatur på over en million kelvin mens temperaturen til fotosfæren du ikke får til6 000 K. _ For tiden er astrofysikere interessert i å oppdage mekanismene som regulerer solflekksyklusen, årsakene til solflammer og prominenser , den magnetiske interaksjonen mellom kromosfæren og koronaen , og årsakene til solvinden. [nittito]
I mange år har antallet solnøytrinoer påvist på jorden vært lavere (fra en tredjedel til halvparten) enn antallet som er forutsagt av Standard Solar Model ; dette unormale resultatet ble kalt solnøytrinoproblemet . Teoriene som ble foreslått for å løse problemet antydet enten en revurdering av den indre temperaturen til Solen, som derfor ville vært lavere enn tidligere akseptert for å forklare en så lav tilstrømning av nøytrinoer, eller de hevdet at nøytrinoer kunne svinge , det vil si at de kunne endre seg i de uoppdagbare tau-nøytrinoene eller i myonnøytrinoer når de spenner over avstanden mellom Sol og Jord. [127] På 1980-tallet ble det bygget noen nøytrino-detektorer, inkludert Sudbury Neutrino Observatory og Super-Kamiokande , for å måle fluksen av solnøytrinoer med størst mulig nøyaktighet. Resultatene viste at nøytrinoer har en ekstremt liten hvilemasse og faktisk kan svinge. [128] Videre var Sudbury Neutrino Observatory i 2001 i stand til å oppdage alle tre typer nøytrinoer direkte, og fant ut at den totale nøytrinoutslippet fra Solen bekrefter Standard Solar Model. Denne andelen stemmer overens med det som er teoretisert av Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein- effekten (også kjent som "materieeffekten"), som beskriver oscillasjonen av nøytrinoer i materie. Problemet er derfor nå løst.
Solens fotosfære er kjent for å ha en temperatur på ca6 000 K. _ Over den strekker stjerneatmosfæren seg, som ved koronaen når en temperatur på1 000 000 K ; den høye temperaturen i koronaen antyder at kilden til denne varmen er noe annet enn den termiske ledningen til fotosfæren.
Energien som trengs for å varme opp koronaen antas å komme av den turbulente bevegelsen til plasmaet i den konvektive sonen. To mekanismer er foreslått for å forklare koronal oppvarming: den første er varmebølgen , ifølge hvilken lyd , gravitasjons- og magnetodynamiske bølger produseres fra konveksjonssonen , som forplanter seg utover og sprer seg i koronaen, og gir sin egen koronale plasmaenergi. i form av termisk energi . Den andre teorien tar hensyn til magnetisk varme : magnetisk energi produseres kontinuerlig av bevegelsene til den konvektive sonen og frigjøres gjennom magnetiske gjenkoblinger i form av store fakler eller lignende hendelser med mindre intensitet. [129]
I dag er det ikke klart om bølger er en effektiv oppvarmingsmekanisme; det er funnet at alle bølger forsvinner eller brytes før de når koronaen, med unntak av de fra Alfvén , [130] som imidlertid ikke lett sprer seg i koronaen.
Fokuset til nåværende forskning fokuserer på årsaken og mekanismen for oppvarming. En mulig løsning for å forklare koronal oppvarming vurderer de kontinuerlige faklene som påvirker fotosfæren i liten skala, [131] men dette er fortsatt et åpent forskningsfelt.
Teoretiske modeller av solens utvikling antyder at i perioden mellom 3,8 og 2,5 milliarder år siden, dvs. under den arkeiske eonen , hadde solen bare 75 % av sin nåværende lysstyrke . En slik svak stjerne ville ikke ha vært i stand til å holde vann i flytende tilstand på jordoverflaten, og dermed umuliggjort utviklingen av liv . Imidlertid viser geologiske bevis at jorden har holdt en relativt konstant gjennomsnittstemperatur gjennom hele sin eksistens, ja at den unge jorden var enda varmere enn den er i dag. Det er enighet blant forskere om at jordens atmosfære i sin fjerne fortid var rikere på klimagasser , som karbondioksid , metan og/eller ammoniakk enn i dag; disse gassene holdt på mer varme for å kompensere for den mindre mengden solenergi som kom til jorden. [132]
Solen er en av flere stjerner som har sitt eget planetsystem , [133] solsystemet , bestående av alle legemer som holdes i bane rundt stjernen av gravitasjonskraften. Disse er delt inn i: planeter , dvergplaneter og mindre kropper . [6]
Planetene i solsystemet er åtte; i rekkefølge etter økende avstand fra stjernen: Merkur , Venus , Jorden , Mars , Jupiter , Saturn (kjent siden antikken), Uranus (oppdaget i 1781) og Neptun (oppdaget i 1846). [6] Planetene er delt inn i terrestriske eller steinete og gassformige eller Jupiter , i henhold til deres kjemisk-fysiske egenskaper; den første, faste, tette og lite massive, finnes i den innerste og varmeste delen av solsystemet; sistnevnte, gassformig, ikke veldig tett og ekstremt massiv, er typisk for de mest eksterne og kalde områdene av systemet. [6]
Fra 1930 til 2006 var det ni planeter: den niende var Pluto , oppdaget nøyaktig i 1930. I 2006 bestemte International Astronomical Union seg for å nedgradere Pluto til rangering av dvergplanet , [134] og promoterte i denne kategorien også asteroiden Ceres og transneptunian. objekt Eris . Nylig har en ny kategori av objekter blitt introdusert, plutoidene , som inkluderer de transneptunske dvergplanetene; fra september 2008 [134] [135] [136] tilhører fire objekter denne kategorien: i tillegg til de nevnte Pluto og Eris, Haumea og Makemake ; [134] [135] [136] men det antas at antallet dvergplaneter er bestemt til å øke i de kommende årene. [134] [136] Alle dvergplanetene som er oppdaget så langt er per definisjon innenfor asteroidebelter . [136]
Et svært stort antall gjenstander tilhører gruppen av mindre kropper; blant dem husker vi asteroidene , arrangert i asteroidebelter: mellom Mars og Jupiter strekker seg hovedbeltet , som består av millioner av steinete objekter preget av mer eller mindre variable baner; utenfor Neptun strekker det seg et andre asteroidebelte, Kuiperbeltet , hvis faktiske tetthet er ukjent. Enda mer eksternt, mellom 20 000 og100 000 au unna stjernen ligger Oort-skyen , som antas å være opprinnelsesstedet for kometer .
Alle disse objektene utgjør en minimal del av systemet: faktisk består 99,86 % av solsystemets masse av Solen [7] Innenfor solsystemet er rommet mellom et himmellegeme og et annet ikke tomt: støv, gass og elementærpartikler utgjør det interplanetære mediet . [6]
Planetene, og spesielt den mest massive av alle, Jupiter , [137] utøver gravitasjonspåvirkninger på massesenteret til solsystemet slik at det ikke faller sammen med sentrum av solen, men snarere avhengig av enhetsinteraksjonene (som varierer over tid), som oftere faller utenfor stjernen. Det faktum at tyngdepunktet til systemet og stjernens sentrum ikke faller sammen er ansvarlig for revolusjonsbevegelsen som stjernens massesenter, eller dens kjerne, gjør rundt tyngdepunktet, en bevegelse som, etter noen hundre år, varierer, forutsatt en retning som nå utvikler seg nå retrograd . [138]
Begrepet "sol" stammer fra det latinske sol, solis , som sammen med sanskritbegrepet सऊरयअस ( sûryas , opprinnelig * svaryas , hvis rot svar- betyr å skinne ), kommer fra den indoeuropeiske roten : sóh₂wl̥ . Fra samme rot stammer det greske adjektivet σείριος ( séirios ; opprinnelig σϝείριος , swéirios ), skinnende ; dette adjektivet, spesielt i sin personifiserte form ὁ Σείριος ( ho Séirios , som betyr Han som skinner ), var en av solens epitet, spesielt på det poetisk-litterære feltet . Det bør også bemerkes at navnet på den lyseste stjernen på nattehimmelen stammer fra det samme adjektivet , Sirius (α Canis Majoris ). [139] [140]
Prefikset helium- , som indikerer forskjellige aspekter angående solen (som helium-staving , helium-seismologi og så videre), stammer fra det greske Ἥλιος ( Helios ), som var navnet som de gamle grekerne for tiden utpekte stjernen og guddommen som har ansvaret . Begrepet ἥλιος , hovedsakelig i den doriske varianten αἔλιος ( āèlios , som står for en eldgammel * ayelios ), stammer fra en indoeuropeisk rot * us- langstrakt i * aus- , som betyr å brenne , å skinne . [141]
I Fjernøsten er betydningen "Sol" gitt av symbolet 日 ( kinesisk pinyin rì), selv om det også kalles 太阳 (tài yáng). På vietnamesisk er disse Han-ordene kjent som henholdsvis nhật og thái dương , mens det originale vietnamesiske ordet mặt trời bokstavelig talt betyr "himmelens ansikt". Månen og solen er assosiert med Yin og Yang , henholdsvis Yang the Sun og Yin the Moon, som dynamiske motsetninger . [142]
I mange eldgamle kulturer, fra forhistorisk tid , ble solen tenkt som en guddom eller et overnaturlig fenomen; kulten som ble betalt til den var sentral i mange sivilisasjoner, for eksempel inkaen i Sør-Amerika og den aztekiske i Mexico . [143]
I den egyptiske religionen var solen den viktigste guddommeligheten; faraoen selv , ansett som en guddom på jorden, ble antatt å være solens sønn.De eldste solgudene var Wadjet , Sekhmet , Hathor , Nut , Bastet , Bat og Menhit . Hathor (senere identifisert med Isis ) ble far og tok vare på Horus (senere identifisert med Ra ). [144] Solens bevegelser på himmelen representerte, i henhold til datidens oppfatning, en kamp ført av sjelen til faraoen og Osiris . [144] Assimileringen til solkulten til noen lokale guddommer (Hnum-Ra, Min-Ra, Amon-Ra) nådde sitt høydepunkt på tidspunktet for det femte dynastiet .
Under det attende dynastiet forsøkte farao Akhenaten å forvandle den tradisjonelle egyptiske polyteistiske religionen til en pseudo - monoteist , kjent som atonisme . Alle guddommer, inkludert Amon , ble erstattet av Aten , solguddommen som hersket over Akhenaten-regionen. I motsetning til andre guddommer, hadde ikke Aten flere former: hans eneste bilde var solskiven. Denne kulten overlevde ikke lenge etter døden til faraoen som introduserte den, og snart ble den tradisjonelle polyteismen bekreftet av den samme prestekasten, som tidligere hadde omfavnet den atonistiske kulten. [145]
I gresk mytologi var den viktigste solguddommen Elio , sønn av titanene Hyperion og Theia . Guden er normalt representert som kjører solens vogn, en vogn trukket av hester som sender ut ild fra neseborene . Vognen reiste seg hver morgen fra havet og trakk solen over himmelen, fra øst til vest , der gudens to palasser lå. I nyere tid ble Elio assimilert til Apollo . [146] [147]
Solkulten som sådan fant også grobunn i Roma ; det første forsøket på å introdusere solkulten var av keiseren Heliogabalus , prest for den syriske solguden El-Gabal . [148] El er navnet på den semittiske hovedguden , mens Gabal , som er knyttet til begrepet "fjell" (sammenlign med den hebraiske gevul og den arabiske jebel ), er dens manifestasjon i Emesa , dens viktigste sted for tilbedelse. [149] Guddommen ble senere importert til det romerske panteonet og assimilert til den romerske solguden kjent som Sol Indiges i den republikanske tiden og deretter Sol Invictus i det 2. og 3. århundre . [150] En annen viktig solkult, av mystisk natur , var Mithraismen , fra Mithras , dens viktigste guddommelighet, som ble importert til Roma av legioner stasjonert i Midtøsten , hovedsakelig i Syria . Bekreftelsen av solkulten, Sol Invictus , kom imidlertid med Aureliano , som utropte seg selv til dens øverste prest. Feiringen av ritualen for solens fødsel ( Christmas of the Infant Sun , senere Dies Natalis Solis Invicti , Christmas of the unconquered Sun ), fant sted 25. desember, med særlig høytidelighet i Syria og Egypt , provinser hvor denne kulten hadde vært forankret i århundrer .. Riten forutsatte at celebranter, etter å ha trukket seg tilbake til spesielle helligdommer, ville komme ut ved midnatt og kunngjøre at jomfruen hadde født solen, avbildet i likhet med et spedbarn. [145] Kulten av Sol Invictus varte til kristendommens fremkomst og dens offisiellisering som statsreligion med ediktet fra Thessalonica av Theodosius I , 27. februar 380.
Den 7. mars 321 vedtok keiser Konstantin I at den syvende dag i uken, Dies Solis , ble hviledagen; dekretet var ikke utstedt til fordel for noen religion, men det var en lov om regulering av de ukentlige aktivitetene som ble en del av det romerske lovgivende organet . [151]
( LA )
«Imperator Constantinus. Omnes iudices urbanoeque plebes et artium officia cunctarum venerabili Die Solis quiescant. Ruri tamen positi agrorum culturae libere licenterque inserviant, quoniam frequenter eventit, ut non alio aptius die frumenta sulcis aut vineae scrobibus commendentur, noen ganger øyeblikk pereat commoditas caelesti bestemmelse gitt.
|
( IT )
«Keiseren Konstantin. På den ærverdige solens dag, la dommerne og innbyggerne i byene hvile, og la alle butikkene være stengt. På landsbygda står folk imidlertid lovlig fritt til å fortsette arbeidet, fordi det ofte hender at innhøsting av hvete eller såing av vingårder ikke lar seg utsette; så være det, av frykt for at ved å fornekte det rette øyeblikket for slike verk, går det beleilige øyeblikket, etablert av himmelen, tapt. |
( Justinian Code 3.12.2 ) |
Noen kristne utnyttet det keiserlige dekretet for å overføre betydningen av den jødiske sabbaten til Dies Solis , som siden Justins tid (2. århundre) begynte å ta navnet Dies Dominica (Herrens dag), et ukentlig minnesmerke blant Kristne samfunn om Jesu oppstandelse som fant sted, ifølge evangeliets beretning , den første dagen etter sabbaten ( Mt 28.1; Mk 16.1; Lk 24.1; Joh 20.1); [152] 3. november 383, etter ordre fra Theodosius, ble Dies Solis endelig offisielt omdøpt til Dies Dominica . [153]
Etter å ha omfavnet den kristne tro, fikk keiseren i 330 Dies Natalis Solis Invicti til å falle sammen med et dekret med datoen for Jesu fødsel , som av kristne ble ansett for å være "rettferdighetens sol" profetert av Malaki ( Mal 4:2), [ 143] [154] [155] gjør den kristne feiringen offisiell for første gang. Slik skrev Cyprian , biskop av Kartago et århundre tidligere : "Hvor storslått Forsynet handlet for å sikre at Kristus ble født den dagen solen ble født!". [154] I 337 gjorde pave Julius I den liturgiske datoen for julen offisiell av den kristne kirke (i dag delt inn i katolske , ortodokse og koptiske ), som rapportert av John Chrysostom i 390: "På denne dagen, 25. desember, ble også fødselen til Kristus ble definitivt fast i Roma." [154]
I kulturen brukes solen hovedsakelig som en mytologisk og mystisk - religiøs referanse , snarere enn i det litterære feltet: i motsetning til stjernene, faktisk, som blir sitert som nattlige underverk av poeter og forfattere, brukes solen i litteraturen fremfor alt som referanse for veksling av dag og natt. Imidlertid er det ingen mangel på sterke referanser spesifikt dedikert til denne stjernen i litteratur , maleri og til og med musikk .
En av de mest kjente og også eldste tekstene i italiensk litteratur som refererer til solen er i Cantico di Frate Sole , også kjent som Canticle of creatures skrevet av St. Frans av Assisi , fullført, ifølge legenden, to år før hans død. , som fant sted i 1226. Høysangen er en lovprisning til Gud , en bønn gjennomsyret av et positivt syn på naturen , siden Skaperens bilde gjenspeiles i skapelsen. Med fødselen av historiografisk vitenskap , mellom det attende og nittende århundre og med de romantiske idealene om "poesiens populære røtter", ble verket tatt i betraktning av den kritiske og filologiske tradisjonen. [156] [157]
Selv Dante Alighieri , som en god kjenner av astronomi , unnlater ikke å nevne solen i sine arbeider, og bruker den som en astronomisk referanse: i Primo Canto del Paradiso , for eksempel, beskriver han solens lys, og forklarer at siden den lyser opp halvkulen der skjærsilden ligger , byen Jerusalem , som ligger på motsatt side av jorden, er i det øyeblikket nedsenket i nattens mørke. Dante tar derfor en pause for å observere prakten til vår stjerne, og imiterer guiden hans, Beatrice . [158] [159]
Selv i eventyr brukes solskikkelsen av og til, hvor den imidlertid fremstår som en karakter i alle henseender; blant de mest kjente eksemplene er det, i tillegg til de av Phaedrus , [160] fabler skrevet av Jean de La Fontaine , en fransk forfatter som levde på det syttende århundre , som Solen og froskene eller Solen og vinden . [161]
Solen har til og med direkte påvirket noen stykker symfonisk musikk : under romantikken og de påfølgende fasene tar faktisk komponister ofte opp "naturlige" temaer med den hensikt å oversette dem til partiturer for forskjellige musikkinstrumenter . Et av de mest kjente eksemplene er solnedgangen orkestrert av Ludwig Van Beethoven i de siste taktene i hans sjette symfoni , et stykke fullt av utallige naturalistiske referanser. [162] Et annet velkjent eksempel er gitt av Richard Strauss sin Symphony of the Alps , der referanser til solens oppgang og nedgang er eksplisitt tilstede (både i orkestreringen og som tittelen på de ulike delene av den symfoniske dikt ). [163] Andre forfattere har i musikk beskrevet dagens ulike faser, med referanse til solens oppgang, inkludert Anton Bruckner (i fjerde symfoni) [164] og Modest Petrovič Musorgskij (i stykket med tittelen En natt på Bald Mountain , også gjentatt av Walt Disney for finalen av hans berømte Fantasia ). [165]
Blant de forskjellige referansene som finnes i musikk fra det tjuende århundre , er en viktig italiensk referanse gitt av tittelen på den berømte Canzone del sole , signert av Lucio Battisti og Mogol og spilt inn for første gang i 1971 på en singel ; Dette stykket blir også ofte fremført av de som lærer å spille gitar , som en praksis. [166] [167]
Begrepet Sol er den latinske formen for sol, som det italienske ordet stammer fra; navnet Sol er imidlertid også forstått av innbyggerne i angelsaksiske land, hvor imidlertid solformen dominerer . Begrepet Sol brukes ofte på engelsk i science fiction (som Star Trek ), som et vanlig navn for å betegne stjernen der hendelsene som fortelles finner sted. I forlengelsen brukes begrepet solsystem ofte for å definere planetsystemet til fortellingen. [168]
Begrepet Sol brukes også av engelsktalende astronomer for å indikere varigheten av en soldag på Mars . [169] Et terrestrisk soldøgn er omtrent 24 timer, mens en Mars-døgn, eller sol , er 24 timer, 39 minutter og 35,244 sekunder. [170]
Sol er også ordet som brukes for "sol" på portugisisk , spansk , islandsk , dansk , norsk , svensk , katalansk og galisisk . Den peruanske valutaen kalles nuevo sol (ny sol); på persisk brukes begrepet Sol for å angi solåret . [171]