I tillegg til å være den sentrale kilden til lys og varme i solsystemet vårt, har solen også vært en kilde til historisk, religiøs og vitenskapelig inspirasjon. På grunn av den viktige rollen solen spiller i livene våre, har den blitt studert mer enn noen annen gjenstand i universet, utenfor vår egen planet Jorden. I dag fordyper solfysikere sin struktur og aktiviteter for å forstå mer om hvordan den og andre stjerner fungerer.
Fra vårt utsiktspunkt her på jorden ser solen ut som en gulhvit jordklode på himmelen. Det ligger rundt 150 millioner kilometer fra Jorden, i en del av Melkeveis galaksen kalt Orion-armen.
Tyngdekraften er kraften som holder planetene i bane rundt i solsystemet. Solens overflategravitasjon er 274,0 m / s 2. Til sammenligning er jordas gravitasjonstrekk 9,8 m / s2. Personer som sykler på en rakett nær overflaten av solen og prøver å unnslippe gravitasjonstrekket, måtte måtte akselerere med en hastighet på 2.223.720 km / t for å komme seg unna. Det er noen sterk tyngde!
Sola avgir også en konstant strøm av partikler som kalles "solvind" som bader alle planetene i stråling. Denne vinden er en usynlig forbindelse mellom solen og alle gjenstandene i solsystemet, og fører til sesongforandringer. På jorden påvirker denne solvinden også strømmer i havet, vårt daglige vær, og vårt langsiktige klima.
Sola er massiv. Volummessig inneholder den mesteparten av massen i solsystemet - mer enn 99,8% av all massen til planetene, månene, ringer, asteroider og kometer, tilsammen. Den er også ganske stor, og måler 4 379 000 km rundt ekvator. Mer enn 1.300.000 jordarter ville passe inni den.
Solen er en sfære med superoppvarmet gass. Materialet er delt inn i flere lag, nesten som en flammende løk. Her er hva som skjer i solen fra innsiden og utsiden.
For det første produseres energi i sentrum, kalt kjernen. Der smeltes hydrogen sammen for å danne helium. Fusjonsprosessen skaper lys og varme. Kjernen varmes opp til mer enn 15 millioner grader fra fusjonen og også av det utrolig høye trykket fra lagene over den. Solens egen tyngdekraft balanserer trykket fra varmen i kjernen og holder den i en sfærisk form.
Over kjernen ligger de strålende og konvektive sonene. Der er temperaturene kjøligere, rundt 7.000 K til 8.000 K. Det tar noen hundre tusen år for lysfotoner å flykte fra den tette kjernen og reise gjennom disse regionene. Etter hvert når de overflaten, kalt fotosfæren.
Denne fotosfæren er det synlige 500 km tykke laget som det meste av solens stråling og lys til slutt slipper ut fra. Det er også opprinnelsespunktet for solflekker. Over fotosfæren ligger kromosfæren ("fargefæren") som kan sees kort under totale solformørkelser som en rødlig rand. Temperaturen øker jevnlig med høyde opp til 50 000 K, mens tettheten synker til 100 000 ganger mindre enn i fotosfæren.
Over kromosfæren ligger koronaen. Det er solens ytre atmosfære. Dette er regionen der solvinden kommer ut av solen og krysser solsystemet. Koronaen er ekstremt varm, oppover for millioner av grader Kelvin. Inntil nylig forsto solfysikere ikke helt hvordan koronaen kunne være så varm. Det viser seg at millioner av bittesmå fakler, kalt nanoflares, kan spille en rolle i oppvarmingen av koronaen.
Sammenlignet med andre stjerner, anser astronomer vår stjerne for å være en gul dverg, og de refererer til den som spektraltype G2 V. Størrelsen er mindre enn mange stjerner i galaksen. Dens alder på 4,6 milliarder år gjør den til en middelaldrende stjerne. Mens noen stjerner er nesten like gamle som universet, omtrent 13,7 milliarder år, er solen en andre generasjons stjerne, noe som betyr at den dannet seg godt etter at den første generasjonen stjerner ble født. Noe av materialet kom fra stjerner som nå er borte.
Sola dannet seg i en sky av gass og støv som startet for rundt 4,5 milliarder år siden. Det begynte å skinne så snart kjernen begynte å smelte sammen hydrogen for å skape helium. Det vil fortsette denne fusjonsprosessen i ytterligere fem milliarder år eller så. Så når det går tom for hydrogen, vil det begynne å smelte helium. På det tidspunktet vil sola gjennomgå en radikal forandring. Den ytre atmosfæren vil utvide seg, noe som sannsynligvis vil føre til fullstendig ødeleggelse av planeten Jorden. Etter hvert vil den døende sol krympe seg tilbake til å bli en hvit dverg, og det som er igjen av dens ytre atmosfære kan bli sprengt til verdensrommet i en noe ringformet sky som kalles en planetarisk tåke.
Solforskere studerer Solen med mange forskjellige observatorier, både på bakken og i rommet. De overvåker endringer i overflaten, bevegelsene til solflekker, de stadig skiftende magnetfeltene, fakler og utspring av koronale masser, og måler solvindens styrke.
De mest kjente bakkebaserte solteleskopene er det svenske 1-meters observatoriet på La Palma (Kanariøyene), Mt Wilson observatorium i California, et par solobservatorier på Tenerife på Kanariøyene og andre rundt om i verden.
Omkjørende teleskoper gir dem utsikt utenfor atmosfæren. De gir konstant utsikt over solen og dens overflate som stadig skiftes. Noen av de mest kjente rombaserte soloppdragene inkluderer SOHO, theSolar Dynamics Observatory (SDO), og tvilling STEREO romfartøy.