Il sole

Il sole è il centro del Sistema solare e la fonte di tutta la vita e l’energia qui sulla Terra. Rappresenta più del 99,86% della massa del Sistema Solare e la sua gravità domina tutti i pianeti e gli oggetti che lo orbitano., Fin dall’inizio della storia, gli esseri umani hanno compreso l’importanza del sole per il nostro mondo, le sue stagioni, il ciclo diurno e il ciclo vitale delle piante.

A causa di ciò, il sole è stato al centro di molte mitologie e sistemi di culto della cultura antica. Dagli Aztechi, Maya e Inca agli antichi Sumeri, Egiziani, greci, romani e druidi, il sole era una divinità centrale perché era visto come il portatore di tutta la luce e la vita. Col tempo, la nostra comprensione del sole è cambiata e diventata sempre più empirica., Ma questo non ha fatto nulla per diminuire il suo significato.

Nome:

Il nome “The sun” è un nome inglese proprio che si è evoluto dall’antico inglese sunne, che può essere correlato alla parola sud. Altre forme germaniche del nome-che vanno da sunne e sonne in Frisone antico a sunna in alto tedesco antico e vecchio norreno a sunno in gotico. Tutti i termini germanici per il sole derivano dal proto-germanico “sunnon”, che a sua volta deriva dal sauel o sauol del Proto-indoeuropeo.,

Il nome inglese per la domenica deriva dall’antico inglese sunnandæg (letteralmente “giorno del sole”) che era in uso prima del 700 CE. Questo nome deriva dall’interpretazione germanica del latino dies solis, che è a sua volta una traduzione del greco heméra helíou. Il nome latino per il sole, Sol, è ampiamente conosciuto, ma non è di uso comune. Tuttavia, la forma aggettivale solare è ampiamente usata per riferirsi a fenomeni o attributi relativi al sole.

Caratteristiche:

Il sole è una stella di sequenza principale di tipo G che comprende circa il 99,86% della massa del Sistema Solare., Il sole ha una magnitudine assoluta di +4,83, che è stimata essere più luminosa di circa l ‘ 85% delle stelle della Via Lattea – la maggior parte delle quali sono nane rosse. Con un diametro di 696.342 ± 65 km e una massa di circa 1,988 × 1030 kg (1,9 trilioni di quadrilioni di tonnellate metriche), il sole è 109 volte più grande della Terra e 333.000 volte più massiccio.

Essendo una stella, la densità del sole varia considerevolmente tra i suoi strati esterni e il suo nucleo. In media, ha una densità di 1,408 g / cm3, che è circa un quarto di quella della Terra. Tuttavia, i modelli del sole stimano che abbia una densità di 162.,2 g/cm3 più vicino al nucleo, che è 12,4 volte quello della Terra.

Anche se il nostro sole sembra essere giallo, in realtà è bianco. Sembra semplicemente essere giallo a causa dell’effetto dell’atmosfera. Il nostro sole è più luminoso della maggior parte delle altre stelle della galassia (che sono anche nane rosse) e solo circa il 5% delle stelle nella Via Lattea sono più grandi del sole. Il sole è un membro del gruppo di stelle della Popolazione I, che descrive stelle luminose, calde e giovani che si trovano tipicamente nei bracci di spirale delle galassie.,

Poiché il sole è fatto di plasma, è anche altamente magnetico. Ha poli magnetici nord e sud come la Terra, e le linee del campo magnetico creano l’attività che vediamo sulla superficie. Le macchie solari più scure-aree più fredde che durano per alcuni mesi e variano notevolmente in termini di dimensioni – vengono create quando le linee del campo magnetico penetrano attraverso la fotosfera del sole. le macchie solari appaiono in cicli e talvolta non ce ne sono affatto visibili.

Le espulsioni di massa coronale e i brillamenti solari si verificano quando queste linee di campo magnetico scattano e si riconfigurano., La quantità di attività sul sole sorge e cade su un ciclo di 11 anni. Nel punto più basso, chiamato minimo solare, ci sono poche, se non eventuali macchie solari. E poi nel punto più alto del ciclo, massimo solare, ci sono il maggior numero di macchie solari e la maggior quantità di attività solare.

Il sole è di gran lunga l’oggetto più luminoso del cielo, con una magnitudine apparente di -26,74, che è circa 13 miliardi di volte più luminosa della prossima stella più luminosa (Sirio, che ha una magnitudine apparente di -1,46)., La distanza media del sole dalla Terra è di circa 1 unità astronomica o UA (150.000.000 km / 93.000.000 mi), anche se questo cambia a causa delle variazioni nell’orbita terrestre.

A questa distanza media, la luce viaggia dal sole alla Terra in circa 8 minuti e 19 secondi. L’energia di questa luce solare supporta quasi tutta la vita sulla Terra dalla fotosintesi e guida il clima e il tempo della Terra.

Composizione e struttura:

L’interno del sole è differenziato tra più strati, che include un nucleo, una zona radiativa, una zona convettiva, una fotosfera e un’atmosfera., Il nucleo è la regione più densa e più calda del sole (150 g/cm3/15,7 milioni di K) e rappresenta circa il 20-25% del raggio complessivo del sole.

Il sole impiega circa 1 mese per ruotare una volta sul suo asse; tuttavia, questa è una stima approssimativa perché il sole è una palla di plasma. Analisi recenti hanno indicato che il nucleo ha una velocità di rotazione che è più veloce degli strati esterni del sole. Agli strati esterni, vicino all’equatore, ruota circa una volta ogni 25,4 giorni mentre vicino ai poli, ci vogliono fino a 36 giorni per completare una singola rotazione.,

È anche nel nucleo dove la maggior parte dell’energia del sole viene prodotta attraverso la fusione nucleare, che converte l’idrogeno in elio. Quasi il 99% dell’energia termica creata dal sole si verifica all’interno di questa regione – che rappresenta il 24% dell’interno del sole – e del 30% del raggio, i processi di fusione sono quasi cessati. Il resto del sole viene riscaldato da questa energia, che viene trasferita verso l’esterno alla fotosfera solare prima di fuggire nello spazio come luce solare o particelle ad alta energia.

Alla zona radiativa, che si estende da 0,25 a circa 0.,7 raggi solari, radiazione termica è il mezzo principale di trasferimento di energia. In questo strato, la temperatura scende con l’aumentare della distanza dal nucleo, da circa 7 milioni di K all’interno a 2 milioni di K al bordo esterno. La densità scende anche di cento volte – da 20 g/cm3 a soli 0,2 g / cm3.

Tra la zona radiativa e la zona convettiva, c’è uno strato di transizione noto come tachocline. Questa regione è definita da un brusco cambiamento nella rotazione uniforme della zona radiativa e dalla rotazione differenziale della zona di convezione, che si traduce in un grande taglio., Attualmente è teorizzato che una dinamo magnetica in questo strato è ciò che è responsabile della generazione del campo magnetico del sole.

Nella zona convettiva, che si estende dalla superficie a circa 200.000 km sotto la superficie (0,7 raggi solari), la temperatura e la densità del plasma sono inferiori. Ciò consente alla convezione termica di svilupparsi mentre il materiale riscaldato al di sotto si espande e sale, che poi si raffredda e si contrae una volta raggiunta la fotosfera, facendola affondare di nuovo e per continuare il ciclo convettivo.,

La superficie visibile del sole, altrimenti nota come fotosfera, è lo strato sotto il quale il sole diventa opaco alla luce visibile. Sopra la fotosfera, la luce solare visibile è libera di propagarsi nello spazio e la sua energia sfugge completamente al sole. La fotosfera è spessa da decine a centinaia di chilometri, essendo leggermente meno opaca dell’aria sulla Terra.

Poiché la parte superiore della fotosfera è più fredda della parte inferiore, un’immagine del sole appare più luminosa al centro rispetto al bordo o all’arto del disco solare., Alla fotosfera, la temperatura e la densità raggiungono il suo punto più basso – circa 5.700 K e una densità di 0,2 g / m3 (circa 1/6.000 th la densità dell’aria al livello del mare).

Infine, c’è l’atmosfera del sole, che è composta da tre strati distinti: la cromosfera, la regione di transizione e la corona. La cromosfera (letteralmente “sfera di colore”) è profonda circa 2.000 chilometri e ha una densità molto bassa (10-4 volte quella della fotosfera e 10-8 volte quella dell’atmosfera terrestre)., Questo, combinato con la luminosità della fotosfera, rende la cromosfera normalmente invisibile. Tuttavia, durante un’eclissi totale, si può vedere il suo colore rossastro.

Sopra la cromosfera si trova la sottile regione di transizione (200 km di spessore), dove le temperature aumentano rapidamente da 20.000 K nello strato superiore a quasi 1.000.000 K alla corona. Ciò è facilitato dalla completa ionizzazione dell’elio nella regione di transizione, che riduce significativamente il raffreddamento radiativo del plasma., Questo strato non è ben definito, e invece forma una sorta di nimbo intorno caratteristiche della cromosfera ed è in costante, movimento caotico. La regione di transizione non è facilmente visibile dalla superficie terrestre, ma è visibile nello spettro ultravioletto.

Infine, c’è la corona. Nella regione inferiore, la densità delle particelle è estremamente bassa e la temperatura media è di circa 1 – 2 milioni di K – con le regioni più calde comprese tra 8 e 20 milioni di K. Si ritiene che ciò sia dovuto al campo magnetico del sole che causa l’accelerazione delle particelle, che a sua volta crea energia cinetica (e termica).,

La corona è l’atmosfera estesa del sole, e il flusso di plasma verso l’esterno dal sole nello spazio interplanetario (aka. “vento solare”) forma il campo magnetico solare in una forma a spirale. Questa è nota come eliosfera, una sfera magnetica che si estende oltre l’eliopausa (più di 50 UA dal sole) e protegge il Sistema solare dalle particelle cariche provenienti dal mezzo interstellare (aka. “vento interstellare”).

Evoluzione e futuro:

L’attuale consenso scientifico è che il sole si sia formato intorno a 4.,57 miliardi di anni fa a causa del crollo di parte di una nube molecolare gigante che consisteva principalmente di idrogeno ed elio e probabilmente ha dato vita a molte altre stelle. Come un frammento della nube crollato, ha anche cominciato a ruotare a causa della conservazione del momento angolare e riscaldare con la pressione crescente.

Gran parte della massa si concentrò al centro, mentre il resto si appiattì in un disco che alla fine si accrebbe per formare i pianeti e altri corpi del Sistema Solare., La gravità e la pressione all’interno del nucleo della nube hanno generato molto calore mentre aumentava più materia dal disco circostante, innescando infine la fusione nucleare. Da questa grande esplosione, si formò il sole.

Il sole è attualmente nella sua fase di sequenza principale, che è caratterizzata dalla produzione continua di energia termica attraverso la fusione nucleare. Attualmente, più di quattro milioni di tonnellate di materia in energia all’interno del suo nucleo, producendo neutrini e radiazioni solari. A questo ritmo, il sole ha convertito 200 volte la massa della nostra Terra in energia (circa lo 0,03% della sua massa totale).,

Il sole sta diventando più caldo perché gli atomi di elio nel suo nucleo stanno gradualmente occupando meno volume degli atomi di idrogeno che sono stati fusi. Il nucleo si sta quindi restringendo, consentendo agli strati esterni del sole di avvicinarsi al centro e sperimentare una forza gravitazionale più forte. Questa forza più forte aumenta la pressione sul nucleo, che a sua volta sta rendendo il nucleo più denso.

Si stima che il sole sia diventato più luminoso del 30% negli ultimi 4,5 miliardi di anni e stia aumentando di luminosità ad un tasso di circa l ‘ 1% ogni 100 milioni di anni., Alla fine della sua fase di sequenza principale, il sole non andrà supernova (in quanto non ha massa sufficiente).

Invece, una volta che l’idrogeno nel nucleo è esaurito in 5,4 miliardi di anni, il sole sarà di espandersi per diventare un gigante rosso. Si ipotizza che crescerà abbastanza grande da comprendere l’orbita di Mercurio, Venere e forse anche la Terra.

Una volta raggiunta la fase RGB (Red-Giant-Branch), il sole avrà circa 120 milioni di anni di vita attiva rimasti. Ma molto accadrà in questo lasso di tempo., In primo luogo, il nucleo (pieno di elio degenerato), si accenderà violentemente in un lampo di elio – dove circa il 6% del nucleo e il 40% della massa del sole saranno convertiti in carbonio nel giro di pochi minuti.

Il sole si ridurrà quindi a circa 10 volte la sua dimensione attuale e 50 volte la luminosità, con una temperatura un po ‘ più bassa di oggi. Per i prossimi 100 milioni di anni, continuerà a bruciare elio nel suo nucleo fino a quando non sarà esaurito. A questo punto, sarà nella sua fase Asintotica-Giant-Branch (AGB), dove si espanderà di nuovo (molto più velocemente questa volta) e diventerà più luminoso.,

Nel corso dei prossimi 20 milioni di anni, il sole diventerà instabile e inizierà a perdere massa attraverso una serie di impulsi termici. Questi si verificheranno ogni 100.000 anni o giù di lì, diventando più grande ogni volta e aumentando la luminosità del sole a 5.000 volte la sua luminosità attuale e il suo raggio a oltre 1 UA. Dopo 500.000 anni circa, solo la metà della massa attuale del sole rimarrà, e il suo involucro esterno inizierà a formare una nebulosa planetaria.

L’evoluzione post AGB è ancora più veloce, poiché la massa espulsa diventa ionizzata per formare una nebulosa planetaria e il nucleo esposto raggiunge i 30.000 K., La temperatura finale del nucleo nudo sarà superiore a 100.000 K, dopo di che il residuo si raffredderà verso una nana bianca. La nebulosa planetaria si disperderà in circa 10.000 anni, ma la nana bianca sopravviverà per trilioni di anni prima di svanire in nero.

Posizione nella Via Lattea:

Il sole si trova vicino al bordo interno del Braccio di Orione della Via Lattea, nella Nube interstellare locale (o Cintura di Gould). Questo lo pone a una distanza di 7,5 – 8,5 mila Parsec (25.000 – 28.000 anni luce) dal Centro Galattico., Il sole è contenuto all’interno della Bolla locale, una cavità nel mezzo interstellare che contiene gas caldo rarefatto.

Il sole, e quindi il Sistema Solare, si trova in quella che gli scienziati chiamano la zona abitabile galattica, una zona che contiene diversi elementi favorevoli alla vita. Questi includono il giusto mix di elementi, un’orbita che lo tiene lontano dai pericolosi bracci di spirale e una distanza sufficiente dal centro galattico che assicura che non sia interrotto dalle sue forze gravitazionali o da troppe radiazioni.,

La direzione generale del moto galattico del sole è verso la stella Vega nella costellazione della Lira con un angolo di circa 60 gradi rispetto alla direzione del Centro Galattico. Dei 50 sistemi stellari più vicini entro 17 anni luce dalla Terra (il più vicino è la nana rossa Proxima Centauri a circa 4,2 anni luce), il sole è al quarto posto in massa.

Si ritiene che l’orbita del sole attorno alla Via Lattea sia ellittica, con l’aggiunta di perturbazioni dovute ai bracci di spirale galattici e alle distribuzioni di massa non uniformi., Inoltre, il sole oscilla su e giù rispetto al piano galattico circa 2,7 volte per orbita. Il Sistema solare impiega circa 225-250 milioni di anni per completare un’orbita attraverso la Via Lattea (un anno galattico), quindi si pensa che abbia completato 20-25 orbite durante la vita del sole.

Storia dell’osservazione:

Il sole è stato oggetto di venerazione per tutta la preistoria e l’antica storia umana. La maggior parte delle culture credeva che fosse di natura soprannaturale o una divinità, una presenza che era intimamente legata al tempo, alle stagioni e al ciclo della vita., Il culto del sole era centrale per civiltà come gli antichi egizi e Sumeri, così come numerose culture in Europa, Asia occidentale e Africa.

I primi esempi noti di culto del sole si trovano nella mitologia proto-indoeuropea, dove il sole è raffigurato mentre attraversa il cielo in un carro (aka. un ” carro solare). Nella mitologia germanica, il carro solare è raffigurato come Sol; nelle culture vediche (e successivamente indù) come Surya; e nella mitologia norrena come Solvognen.,

In Mesapotamia, Utu era la divinità del sole – il dio della giustizia e il discendente di Nannar (dio della luna). Per i Babilonesi e gli Assiri, Shamas (o Sama) era l’equivalente, e divinità simili erano adorate nei pantheon accadici ed ebraici – e anche lungo tutta la penisola arabica – con nomi diversi.

Agli antichi egizi, il sole era associato Ra, il dio che governava il cielo, la Terra e gli inferi. Il sole stesso era chiamato Aten, che era il corpo o l’occhio di Ra., Dal 25 ° secolo AC in poi, culto di Ra si diffuse in tutto l ” Egitto, con molte raffigurazioni di lui essere trasportato attraverso il cielo in un vaso solare accompagnato dagli dei minori.

Nel caso delle civiltà del Nuovo Mondo, gli Incas, i Maya e gli Aztechi credevano tutti che i sacrifici umani fossero necessari per placare il dio sole e mantenere il ciclo della vita. Per gli aztechi, Huitzilopochtli – il dio della guerra, il sole, il sacrificio umano e il patrono di Tenochtitlan-era responsabile di tutte le loro vittorie e sconfitte in battaglia, e poteva essere placato solo attraverso l’offerta di sangue.,

Per i Greci, lui il dio del sole era conosciuto come Helios, il figlio del Titano Iperione e della Titanessa Theia. Simile alle rappresentazioni egiziane di Ra, Helios era comunemente raffigurato come trasportato da un carro trainato da cavalli infuocati. Tuttavia, a differenza dei loro antichi antenati, i greci consideravano il sole come uno dei sette pianeti, poiché ruotava una volta all’anno lungo l’eclittica attraverso lo zodiaco.

L’Impero Romano adottò Helios nella propria mitologia come Sol., Il titolo Sol Invictus (“il sole imbattuto”) è stato applicato a diverse divinità solari, e raffigurato su diversi tipi di monete romane durante il 3 ° e 4 ° secolo. La nascita del” sole imbattuto ” è stata celebrata dal 3 ° o 4 ° secolo CE il 25 dicembre, subito dopo il solstizio d’inverno per segnare la fine dei giorni che si accorciano.

Nella mitologia cinese, la Divinità del sole nella mitologia cinese è Ri Gong Tai Yang Xing Jun (o Tai Yang Gong, “Nonno sole”) – aka. Stella Signore del Palazzo Solare, Signore del sole., Tai Yang Xing Jun è solitamente raffigurato con la Stella Signore del Palazzo Lunare, Signore della luna, Yue Gong Tai Yin Xing Jun (Tai Yin Niang Niang / Lady Tai Yin).

Antichi templi e monumenti sono stati costruiti in tempi antichi con il culto del sole o fenomeni solari in mente. Ad esempio, megaliti di pietra che segnavano il solstizio d’estate o d’inverno sono stati osservati in Egitto, Malta, Inghilterra (Stonehenge), Irlanda e nell’antica città di Chichen Itza nel Messico meridionale.,

Nel corso del tempo, gli astronomi antichi iniziarono a sviluppare una comprensione scientifica del sole, basata sulle osservazioni in corso dei suoi movimenti. All’inizio del I millennio a. C., gli astronomi babilonesi notarono che il moto del sole lungo l’eclittica non era uniforme. Questo sarebbe poi imparato ad essere il risultato dell’orbita ellittica della Terra intorno al sole.

Nel quinto secolo AC, filosofo greco Anassagora ragionato che il sole non era il “carro di Helios”, ma una palla fiammeggiante la cui luce è stata riflessa dalla luna., Nel iii secolo a. C., Eratostene stimò la distanza tra la Terra e il sole a 4.080.000 stadi (755.000 km) o 804.000.000 stadi (148 – 153 milioni di km, o 0,99 – 1,02 UA), l’ultimo dei quali è corretto entro una piccola percentuale. Tolomeo avrebbe poi fatto le proprie stime, sostenendo che la distanza era 1.210 volte il raggio della Terra, o circa 7,71 milioni di km (0,0515 UA).

Fu anche durante il iii secolo AC che l’astronomo greco Aristarco di Samo avrebbe proposto l’idea che il sole fosse al centro dell’universo e che i pianeti lo ruotassero., Questo punto di vista sarebbe stato adottato in seguito da Seleuco di Seleucia (ca. 190 a. C. – ca. 150 AC), e continuano ad essere articolati da astronomi islamici e indiani durante il Medioevo.

Il contributo di studiosi arabi e islamici include Al-Battani (858 – 929 CE), che ha scoperto che la direzione dell’apogeo del sole (il punto in cui il sole sembra muoversi più lentamente contro le stelle fisse) è soggetto a cambiamenti. L’astronomo egiziano Ibn Yunus (950 – 1009) ha osservato più di 10.000 voci per la posizione del sole per molti anni usando un grande astrolabio.,

Da un’osservazione di un transito di Venere nel 1032, l’astronomo e polymath persiano Ibn Sina (aka. Avicenna, ca.?980 – 1037) ha concluso che Venere è più vicina alla Terra del sole. Ibn Rushd, l’astronomo andaluso del 12 ° secolo, ha anche fornito una descrizione delle macchie solari nel 12 ° secolo. Osservazioni di macchie solari sono state registrate in precedenza durante la dinastia Han (206 AC – 220 CE) da astronomi cinesi, che hanno mantenuto i record di queste osservazioni per secoli.,

Il modello matematico di un sistema eliocentrico di Nicolaus Copernico rivoluzionò l’astronomia e contribuì a inaugurare la nostra moderna comprensione dell’importanza del sole nel nostro universo. Oltre a spiegare le discrepanze osservazionali nel moto dei pianeti, il modello eliocentrico ha effettivamente posto il sole al centro dell’universo conosciuto.

Lo sviluppo del telescopio all’inizio del 17 ° secolo ha permesso anche osservazioni dettagliate del sole e dei pianeti., Thomas Harriot, Galileo Galilei, Christoph Scheiner e altri astronomi furono in grado di fare illustrazioni accurate delle loro posizioni sulla superficie del sole. Nel 1672, Giovanni Cassini e Jean Richer furono in grado di determinare la distanza da Marte, e furono quindi in grado di calcolare la distanza dal sole.

Nel 1666, Isaac Newton divenne il primo scienziato ad osservare la luce del sole usando un prisma e mostrò che è composta da luce di molti colori. Nel 1800, William Herschel costruì su questo scoprendo la radiazione infrarossa usando una serie di termometri e un prisma., Notando i cambiamenti di temperatura oltre la parte rossa dello spettro solare, ha determinato che c’erano anche forme di luce non visibili.

Gli studi sullo spettro luminoso del sole hanno anche portato a progressi negli studi spettroscopici nel 19 ° secolo. Ciò culminò con la scoperta e la registrazione da parte di Joseph von Fraunhofer di oltre 600 linee di assorbimento nello spettro, le più forti delle quali furono raggruppate e denominate “linee di Fraunhofer”, dal nome del loro fondatore.,

Un’altra importante area di studio durante il 19 ° secolo che avrebbe avuto un impatto sulla nostra comprensione del sole è stato lo sviluppo della termodinamica. Un importante contributo è stato William Thomson (aka. Lord Kelvin, 1824-1907) che ha suggerito che il sole è un corpo liquido che si raffredda gradualmente che irradia una riserva interna di calore.

Kelvin e Hermann von Helmholtz hanno anche proposto che il meccanismo di contrazione gravitazionale fosse responsabile della produzione di energia del sole., Hanno anche stimato l’età del sole a 20 milioni di anni, il che era in netto contrasto con le stime geologiche che collocavano l’età della Terra ad almeno 300 milioni di anni.

Tuttavia, non è stato fino al 20 ° secolo che è stata offerta una soluzione documentata per la produzione di energia del sole. Il primo venne da Ernest Rutherford (1871 – 1937), che suggerì che l’uscita del sole fosse mantenuta da una fonte interna di calore, e suggerì che il decadimento radioattivo fosse quella fonte., Ma sarebbe Albert Einstein che avrebbe fornito l’indizio essenziale per la produzione di energia del sole con la sua equivalenza massa-energia (E = mc2).

Nel 1920, l’astronomo e fisico britannico Sir Arthur Eddington propose che le pressioni e le temperature al centro del sole potessero produrre una fusione nucleare per cui gli atomi di idrogeno si sarebbero fusi in nuclei di elio, con conseguente produzione di energia dalla variazione netta della massa., Ciò sarebbe stato successivamente confermato da numerosi studi condotti dai fisici, che avrebbero anche portato alla conclusione che la fusione dell’idrogeno potrebbe creare tutti gli elementi noti nell’universo.

Esplorazione:

Con l’inizio dell’era spaziale a metà del 20 ° secolo, l’opportunità di osservare il sole con sonde spaziali robotiche divenne possibile per la prima volta. Le prime missioni verso il sole furono i satelliti Pioneer 5, 6, 7, 8 e 9 della NASA, lanciati tra il 1959 e il 1968., Queste sonde orbitavano attorno al sole a una distanza simile a quella della Terra e effettuavano le prime misurazioni dettagliate del vento solare e del campo magnetico solare.

Nel 1970, le sonde Helios 1 e 2 – una collaborazione tra Stati Uniti e Germania che ha studiato i venti solari dall’interno dell’orbita di Mercurio al perielio-hanno fornito agli scienziati nuovi dati significativi sul vento solare e sulla corona solare. La stazione spaziale Skylab, che è stata lanciata dalla NASA nel 1973, ha anche fatto numerose scoperte usando il suo osservatorio solare, noto come Apollo Telescope Mount., Queste includevano le prime osservazioni di espulsioni di massa coronale e di fori coronali, ora noti per essere intimamente associati al vento solare.

Nel 1980, la NASA lanciò la Solar Maximum Mission, un veicolo spaziale progettato per osservare raggi gamma, raggi X e radiazioni UV da brillamenti solari durante un periodo di alta attività solare. Sfortunatamente, un guasto elettrico ha causato la messa in standby della sonda fino a quando non è stata recuperata e riparata dallo Space Shuttle Challenger nel 1984., La missione Solar Maximum ha successivamente acquisito migliaia di immagini della corona solare prima di rientrare nell’atmosfera terrestre nel giugno 1989.

Nel 1991, la Japan Aerospace and Exploration Agency (JAXA) ha distribuito il satellite Yohkoh (sunbeam), che ha osservato i brillamenti solari alle lunghezze d’onda dei raggi X. Fino al 2001, quando un’eclissi anulare ha causato la perdita del suo blocco sul sole, ha osservato un intero ciclo solare e che la corona era molto più attiva nelle regioni lontane dall’attività di picco di quanto si pensasse in precedenza.,

Lanciato nel 1995, il joint ESA-NASA Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) è diventato una delle più importanti missioni solari della storia. Situato nel punto lagrangiano tra la Terra e il sole, SOHO ha fornito una visione costante del sole a molte lunghezze d’onda dal suo lancio. Originariamente destinato a servire una missione di due anni, un’estensione della missione fino al 2012 è stata approvata nel 2009 e una missione successiva è stata lanciata nel 2010-il Solar Dynamics Observatory (SDO).,

Tutti questi satelliti hanno osservato il sole dal piano dell’eclittica, e quindi hanno osservato solo le sue regioni equatoriali in dettaglio. Il primo tentativo di studiare il sole dalle regioni polari è stata la sonda Ulysses, una missione congiunta ESA-NASA che è stata lanciata nel 1990. Una volta assunta la sua orbita programmata, la sonda iniziò ad osservare il vento solare e l’intensità del campo magnetico ad alte latitudini solari, scoprendo che il vento solare ad alta latitudine si muoveva più lentamente del previsto (750 km/s) e che c’erano grandi onde magnetiche che emergevano da alte latitudini che sparpagliavano i raggi cosmici galattici.,

Nel 2006 è stata lanciata la missione Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO), che consisteva in due veicoli spaziali identici lanciati in orbite che li inducono a (rispettivamente) tirare più avanti e cadere gradualmente dietro la Terra. Ciò consente l’imaging stereoscopico del sole e dei fenomeni solari, come le espulsioni di massa coronale.

Molte altre missioni solari sono previste per i prossimi anni e decenni. Questi includono l’Indian Space Research Organisation (ISRO) ha anche una missione programmata chiamata Aditya, un satellite da 100 kg che è previsto per il lancio in 2017-18., Il suo strumento principale sarà un coronografo per studiare la dinamica della corona solare.

Nel 2017, l’ESA prevede di lanciare il Solar Orbiter, che studierà come il sole crea e controlla la sua eliosfera. La missione volerà il più vicino 0,28 UA per catturare le sue misure. Nel 2018, la NASA prevede di lanciare la sua sonda solare Plus, che si avvicinerà al sole da una distanza di 8,5 raggi solari per prendere misure dirette delle particelle e dell’energia emanata dalla corona del sole.,

Infine, c’è la missione Solar Sentinels della NASA, una missione non ancora programmata che coinvolgerà un gruppo di sei veicoli spaziali-quattro stazionati all’interno delle orbite di Venere e Mercurio, uno dietro il sole e uno in orbita attorno alla Terra. Insieme, studieranno il sole durante il massimo solare, ricerceranno particelle energetiche, espulsioni di massa coronale e shock interplanetari nell’eliosfera interna. I dati saranno utilizzati per prevedere il tempo spaziale per future missioni di volo spaziale umano.

Il sole fa molto di più per proteggerci che fornire calore., Fornisce anche tutta l’energia che consente le reazioni chimiche e il metabolismo che hanno iniziato il ciclo di vita qui sulla Terra. L’energia continua che ci dà, combinata con la presenza protettiva della nostra atmosfera, assicura che questo ciclo di vita continui.

Il sole emette anche raggi potenzialmente dannosi, venti solari e materiali che ci ucciderebbero se non fosse per il campo magnetico terrestre. Tuttavia, i venti solari portano il materiale caricato al bordo del Sistema solare dove forma un campo magnetico che a sua volta impedisce ad altro materiale interplanetario di entrare., Senza questa barriera (l’eliopausa), il Sistema solare sarebbe martoriato dai raggi cosmici.

In questo senso, la Terra è idealmente situata per beneficiare della presenza del sole. Non siamo troppo vicini, né troppo lontani per essere troppo caldi (come Venere) o troppo freddi (come Marte). Siamo anche sicuri nella consapevolezza che quando il sole si espanderà fino al punto in cui la vita non esisterà più sulla Terra, saremo lontani o ci siamo evoluti oltre il punto in cui viviamo su un solo pianeta.