Din cele mai vechi timpuri, oamenii au fost fascinati de astrul care domina ziua, Soarele. Desi in acele timpuri nu existau foarte multe cunostinte stiintifice despre astru, inca din cele mai vechi timpuri oamenii l-au considerat sursa vietii si i s-au inchinat. Pentru ei Soarele era zeul suprem, era sursa vietii. Denumirea varia in functie de popor.
La babilioneni Soarele se numea Sarmas, pentru persani Mitra, iar egiptienii il numeau zeul RA. Popoarele din America de Sud si Centrala efectuau sacrificii umane in numele zeului Soarelui.
Astazi, stiinta a evoluat mult, si chiar daca majoritatea populatiei Globului nu i se inchina, cu toti sunt constienti de importanta faptului ca insasi existenta noastra se datoreaza acestui astru.
Efectele pozitive ale Soarelui:
Fotosinteza un proces chimic deosebit de important pentru viata de pe planeta noastra. Fara radiatia solara acest proces nu ar mai avea loc, iar viata, asa cum o stim, nu ar mai exista. Caldura sau radiatia IR este responsabila de valorile temperaturii, deoasebit de importanta in circulatia maselor de aer, formarea zonalitatii climatice, etc.
Soarele are o vechime de aproximativ 4.6 miliarde de ani si concentreaza peste 99% din masa sistemului. Forta sa gravitationala mentine sistemul solar in forma sa actuala.
Soarele este o stea de clasa mijlocie, in care elementul chimic predominant este hidrogenul, care in urma reactiilor de fuziune nucleara se transforma in heliu. Radiatia termica rezultata in urma fuziunii este eliberata in spatiu. In fiecare secunda in interiorul sau peste 4 milioane tone de materie sunt transformate in energie, rezultand neutroni si radiatia solara.
Pe baza cunostintelor actuale, a modelelor de simulare matematica s-a ajuns la concluzia ca astrul zilei este la jumatatea ciclului de viata. Pe masura ce hidrogenul se consuma, Soarele va trece intr-o alta etapa a existentei sale, si anume, gigantica rosie ( peste aproximativ 5 miliarde ani), pitica alba si nebuloasa stelara.
Din cauza temperaturilor, presiunilor interioare deosebit de mari, precum si a compozitiei chimice dominata de hidrogen si heliu, Soarele nu are o suprafata solida, dar nici lichida. Materia se afla in stare gazoasa sau plasmatica.
Din punct de vedere al clasei spectrale, Soarele face parte din categoria G2V, ceea ce inseamna ca temperatura la suprafata solara este de 5500 grade K. Din punct de vedere al evolutiei, astrul este in etapa principala de viata, a echilibrului hidrostatic, in care masa, raza si luminozitatea sunt constante, iar in interiorul sau au loc intense procese de fuziune nucleara.
Daca analizam structura chimica a Soarelui, vom observa ca este format din 75% hidrogen, 24% heliu si 1% elemente grele.
Structura interna a Soarelui:
- Nucleul Soarelui
- Fotosfera
- Cromosfera si coroana care alcatuiesc atmosfera solara
Nucleul solar: materia este deosebit de comprimata ceea ce determina temperaturi si presiuni ridicate. Temperatura in interiorul nucleului este de 15 milioane grade K, iar presiunea este de 100 miloane mai mare decat cea din interiorul planetei noastre. In interiorul nucleului, in fiecare secunda, au loc procesele de fuziune termonucleara, in care patru atomi de hidrogen se transforma intr-un atom de heliu, adica 564 milioane de tone de hidrogen, se transforma in 560 milioane de tone de heliu. Diferenta de 4 milioane o reprezinta reprezinta energia radiativa. Radiatia luminoasa rezultata ajunge la suprafata Soarelui, abia dupa 2 milioane de ani.
Nucleul solar este alcatuit din 3 straturi concentrice:
- Nucleul solar sau miezul, strat in care au loc reactiile de fuziune nucleara.
- Zona radiativa: sau zona de transport al radiatiei solare. Reprezinta o zona de tranzit, temperatura scazand la 2 milioane de grade K, atomii vor absorbi radiatia solara, insa din cauza temperaturilor scazute (in comparatie cu nucleul) si a densitatii mari, cedarea radiatiei se face lent. In acesta zona transferul de radiatie prin convectie termica nu se pot realiza. Radiatia solara din zona interna pentru a ajunge la suprafata are nevoie de aproximativ 1 milion de ani.
- Zona convectiva: cedarea radiatiei se realizeza prin conventie, unde materia fierbinte urca spre marginea nucleului, in timp ce materia rece coboara. Datorita acestui proces se formaeza campul magnetic solar.
Fotosfera, stratul exterior al Soarelui, are o grosime medie de 300km, iar privita din exterior are o structura formata din celule stralucitoare, aflate intr-o stare de agitatie permanenta. Temperatura medie al acestui strat este de aproximativ 6000 grade K.
Cromosfera sau atmosfera solara nu au o limita clar definita, grosimea medie fiind de aproximativ 2000km, stratul devenind din ce in ce mai rarefiat in contact cu mediul inconjurator cromosferei. Transferul de energie se realizeaza prin convectie. Astfel, ca si in cazul fotosferei, suprafata are un aspect granulat, format dintr-un sistem de celule, insa cu temperaturi mult mai mari. Desi inca nu este pe deplin inteles procesul, spre deosebire de stratul anterior, in acest strat temperatura creste rapid de la 20000 de grade K la peste 2 000 000 de grade K.
Coroana solara, ultimul strat al Soarelui, este alcatuita in exclusivitate din plasma. Particulele care alcatuiesc coroana solara sub actiunea campului magnetic determina aparitia vantului solar. Atunci cand aceste particule interfereaza cu campul magnetic terestru, dau nastere aurolelor polare.
In urma proceselor de fuziune nucleara, se elibereaza o mare cantitate de radiatie solara. Acest proces determina formarea petelor solare, de protuberante, explozii solare. Toate aceste procese sunt interdependente.
Petele solare sunt zone de pe suprafata solara cu temperaturi foarte scazute, 4000 grade K. Campul magnetic puternic din aceasta zona determina incetinirea transportului de energie catre suprafata.
Eruptiile solare determina ejectarea in spatiu a unor cantitati enorme de radiatie, iar vantul solar reprezinta un flux de particule care se deplaseaza in sistemul solar cu viteze de peste 1000km/s.
Un fenomen deosebit de spectaculos il reprezinta eclipsele solare, si se formeaza ori de cate ori Luna se interpune intre Pamant si Soare.
Beneficiile radiatiei solare:
- Sursa de energie verde, regenerabila si inepuizabila. Cu ajutorul panourilor solare termice se poate converti radiatia solara in energie termica, iar cu ajutorul celulelor fotovoltaice se transforma in energie electrica;
- Fotosinteza: proces biochimic in care pe baza radiatie solare are loc conversia dioxidului de carbon din aer in oxigen;
- Combustibili fosili;
- Curativ;
- Temperaturi medii anuale favorabile vietii;
- Formarea tuturor proceselor fizice din natura.
