Una din cele peste o suta de milioane de stele ale Galaxiei este Soarele. Astrul
zilei s-a format din pulberea ramasa in urma exploziei unor stele din primele
generatii. De marime medie, el face parte din categoria stelelor pitice galbene.
Situat in apropierea planului galactic, putin deasupra lui, Soarele se afla in
bratul Orionului la o distanta de circa 30 000 de ani lumina de centrul Galaxiei.
El are o pozitie avantajoasa in Galaxie -; se afla intr-o „suburbie”
linistita a acesteia, in care a putut sa apara viata. Impreuna cu stelele din
apropierea sa, astrul datator de viata se roteste in jurul centrului galactic
cu o viteza ametitoare de 220 km\s. Desi are o viteza atat de mare, el efectueaza
o rotatie deplina in jurul centrului galactic in 200 de milioane de ani. Totodata,
Soarele se misca si fata de stelele apropiate cu o viteza de 19,4 km\s spre un
punct fix din constelatia Hercule (numit apex solar). b6m15mh
Mii de ani a urmarit omul rotatia Soarelui pe cer pana a patruns in tainele lui.
La inceput el a observat ca in fiecare anotimp Soarele are un regim aparte. Vara
rasare devreme si apune tarziu plimbandu-se pe cer zilnic aproximativ 17 ore.
Iarna, dimpotriva, rasare tarziu si apune devreme, ramanand pe cer doar vreo 7
ore, doar la Ecuator ziua ramane intotdeauna egala cu noaptea. Acest lucru i-a
facut pe oameni sa presupuna ca Soarele nu ocupa o pozitie bine determinata pe
bolta cerului, cum o fac stelele, ci se misca pe ea. Intr-adevar, privind cerul
instelat imediat dupa apusul Soarelui, in diferite timpuri ale anului, vechii
astronomi s-au convins ca Soarele se misca printre stele de la apus spre rasarit,
si ca in fiecare an el repeta acest drum, numit ecliptica.
Harta cerului instelat
In antichitate fiecare popor avea o impartire proprie a stelelor in constelatii.
Acum exista o conventie internationala, potrivit careia sfera cereasca este
impartita in 88 de zone care cuprind vechile imagini ale grupurilor de stele,
constelatiile.
De obicei, recunoasterea constelatiilor incepe cu constelatia de baza, Ursa
Mare, dupa care este gasita sora ei, Ursa Mica.
Conform unei legende, Ursa Mare si Ursa Mica nu sunt decat frumoasa Callisto
si fiul ei Arcas, transformati de Zeus in constelatii pentru a-i feri de gelozia
sotiei lui Arcas, Hera. Ursa Mare a mai fost numita in popor Carul Mare. Stelele
ei nu sunt situate la una si aceeasi distanta de la Soare, ci la distante cuprinse
intre 80 si 230 ani-lumina. Constelatia Ursa Mare are de asemenea sapte stele
mai stralucitoare. Important este ca in varful oistii Carului Mic se afla Steaua
Polara. Ea se gaseste la aproximativ un grad de Polul Nord ceresc, de aceea
apare mereu intr-un punct fix, motiv pentru care este numita in popor Candela
Cerului. Steaua Polara se afla la o departare de 650 ani-lumina de noi si este
o supragiganta ce intrece Soarele de 100 de ori dupa diametru si de 5 000 de
ori dupa luminozitate. Ea poate fi usor reperata pe cerul instelat. Daca prin
cele doua stele extreme ale constelatiei Ursa Mare se traseaza o dreapta in
sus care sa cuprinda de cinci ori distanta dintre aceste stele, atunci dreapta
va trece prin Steaua Polara. Desi nu-i o stea care sa se evidentieze, totusi
ea e cel mai luminos astru in acea parte a cerului si, fiindca apare mereu in
acelasi loc, serveste oamenilor drept reper. Privind spre Steaua Polara, vom
avea in fata nordul, in spate sudul, in dreapta estul iar in stanga vestul.
Soarele printre constelatii
Daca Pamantul nu s-ar misca in jurul Soarelui, aspectul cerului instelat ar
fi acelasi seara de seara. Dar din cauza miscarii de revolutie a Pamantului
in jurul Soarelui, avem iluzia ca Soarele trece, rand pe rand, prin dreptul
a 12 constelatii insirate de-a lungul unui brau denumit zodiac. Fiecare constelatie
zodiacala ajunge sa rasara si sa asfinteasca odata cu Soarele si timp de circa
o luna nu este vizibila, stelele ei pierzandu-se in stralucirea Soarelui.
Cele 12 constelatii zodiacale, dupa datele pentru 1997, sunt : Berbecul, Taurul,
Gemenii, Racul, Leul, Fecioara, Balanta, Scorpionul, Sagetatorul, Capricornul,
Varsatorul, si Pestii.
Soarele glob
Modelul de baza al structurii si functionarii unei stele se face in baza Soarelui,
steaua cea mai bine studiata. Analiza spectroscopica a razelor solare ne permite
sa descriem in detalii componenta, structura si evolutia Soarelui. Pe Soare
se gasesc toate elementele chimice existente pe Pamant, chiar si aurul inrudit
cu Soarele. Din cauza temperaturii extrem de inalte, substanta nu se poate afla
pe el in stare lichida sau lichida, ci numai in stare de plasma incandescenta
(ioni si electroni).
Soarele este un glob enorm de foc, cu raza de 696 000 km. Volumul lui il depaseste
pe cel al Pamantului de 1 300 000 de ori. Forta de atractie pe suprafata Soarelui
o intrece pe cea de pe suprafata Terrei de 28 de ori; a doua viteza cosmica
pe Soare e de 620 km/s. Densitatea medie a astrului e, insa, de 4 ori mai mica
decat cea a Terrei.
Cuptorul soarelui
Razele solare iau nastere in nucleu -; o sfera din centrul astrului in
care este concentrata jumatate din masa lui. Valorile foarte mari ale densitatii
materiei, ale temperaturii si ale presiunii creeaza aici conditiile propice
pentru reeactiile nucleare de fuziune a nucleelor de hidrogen in nuclee de heliu.
In fiecare secunda in acest reactor nuclear cosmic ard circa 655 de milioane
de tone de hidrogen, care se transforma in 650 de milioane de tone de heliu,
iar restul de 5 milioane se transforma in cuante gama. Din aceste ultime 5 milioane,
iradiate de Soare in spatiu, pe Terra ajung doar 2 kg/s, dar aceasta cantitate
e suficienta pentru a mentine viata pe planeta noastra, lucru pentru care Soarelui
ii zicem astrul datator de viata.
Mase enorme de substanta infierbantata din zona interioara urca spre suprafata,
locul lor fiind ocupat de mase de materie mai rece de la suprafata. Procesul
e asemanator cu cel al fierberii apei. Soarele in clocot produce si mult zgomot
-; unde mecanice care pompeaza in atmosfera astrului multa energie.
Petele solare
Petele solare sunt elemente importante in zonele active ale Soarelui. Ele
au forma de farfurii, cu adancimea de la 300 pana la 1000 kilometri si cu diametrul
de la mii pana la sute de mii de kilometri. Oricine, avand un binoclu, poate
face observatii asupra petelor. Cele mari pot fi vazute si cu ochiul liber,
atat doar ca lumina orbitoare a astrului trebuie atenuata cu un filtru. Majoritatea
petelor se mentin cateva zile, unele cateva luni iar cele mari pot fi vazute
si 4-5 luni. Petele nu stau intr-un singur loc, ci se misca, aceasta fiind o
dovada ca Soarele se roteste. Astrul insa nu se roteste ca un corp rigid, ci
diferentiat : la ecuator o rotatie deplina este efectuata in 25 de zile, iar
la latitudinea 60*, in 29 de zile. Axa de rotatie a Soarelui e inclinata fata
de planul orbitei Pamantului cu 75* 15’.
Petele solare nu sunt formatiuni permanente. Aparitia lor poarta un caracter
ciclic, cu perioade de aproximativ 11,22,90,120,500 de ani. Ciclul incepe cu
aparitia unor pete la latitudinile de 30* - 40*, de ambele parti ale ecuatorului.
Pe masura ce sporeste numarul lor, ele apar tot mai aproape si mai aproape de
ecuator, dar nu coboara mai jos de 5*. Numarul total de pete observat in timpul
unui ciclu variaza intre 46 si 253. De regula, petele apar in grup, cu o pata
mare in fruntea cortegiului si alta care il incheie. Cele doua pete mari au
un camp magnetic de polaritate opusa, de parca in Soare e ascuns un magnet gigantic
in forma de potcoava si cu capetele iesite la suprafata. Liniile campului magnetic,
perpendiculare la suprafata, impiedica deplasarea orizontala a plasmei si prin
aceasta micsoreaza considerabil fluxul materiei fierbinti ce vine din interiorul
Soarelui spre suprafata, fapt ce explica temperatura mai scazuta a petelor.
Dar fluxul de energie din zona convectiva isi gaseste iesirea pe la marginea
petelor, unde provoaca o ridicare a temperaturii. Aceste regiuni active ale
fotosferei, cu un diametru de circa 700 km, se numesc facule. O crestere a stralucirii
substantei in aceste zone se observa si in cromosfera, sub forma de facule,
regiuni active cu diametrul de 15 000 km. Ele se mentin cateva zile sau chiar
saptamani mai mult decat faculele. Aceste regiuni active se evidentiaza si in
coroana prin condensari coronale, niste nori mai densi si mai fierbinti ai materiei
coronale.
In tot timpul ciclului de 11 ani, polaritatea petelor mari nu isi schimba locul.
In cealalta emisfera a Soarelui polaritatea petelor e opusa celor din prima
emisfera. Cand incepe un nou ciclu al petelor solare, polaritatea magnetica
a petelor mari din emisfera nordica si din cea sudica a Soarelui isi schimba
reciproc locurile. Prima care se descompune este pata mare de la coada, cea
din frunte mentinandu-se de 4 ori mai mult. Un nou ciclu al petelor, cu pata
din frunte de aceeasi polaritate, incepe peste aproximativ 22 de ani. Aceste
cicluri pot fi calculate usor atat dupa frecventa aurorelor polare, cat si dupa
ritmul de crestere a inelelor copacilor.
„Cutia Pandorei”
Ciclurile ritmice ale Soarelui au o certa influenta asupra climei, asupra multor
fenomene fizice, chimice si biologice de pe Pamant. Intre procesele biologice
de pe Pamant si cele fizice de pe Soare exista o legatura directa. Ciclurile
aparitiilor petelor pe Soare si cele ale epidemiilor de gripa, ciuma, holera
sau tifos…de cele mai multe ori coincid. Cand activitatea Soarelui e maxima
ea e resimtita de toate vietatile de pe Pamant : creste de cateva ori mortalitatea
din cauza accidentelor de inima, se inmultesc exploziv lacustele… Legenda
despre cutia Pandorei e legata de activitatea sporita a Soarelui. Regiunile
active ale Soarelui se mai caracterizeaza si prin enormi nori de gaz ce atarna
deasupra cromosferei. Pe fundalul discului stralucitor al Soarelui, ei se vad
intunecati si se numesc filamente, iar la marginea discului solar ei sunt de
culoare alba si se numesc protuberante.
Protuberantele agreneaza cele mai mari volume de substanta din atmosfera Soarelui
si au forme din cele mai ciudate : de bucle, arcuri, arbori, nori, fantani,
garduri, panglici, cupole, etc.
Se disting proturberante calme, active si eruptive. Cele calme evolueaza incet,
pot exista de la cateva saptamani pana la cativa ani. Avand drept suport hotarul
supragranulelor, ele revin cu timpul in cromosfera pe calea pe care si-au facut
aparitia, de parca un jet de apa iesit din furtun s-ar intoarce in acelasi furtun.
Proturberantele active dureaza cateva ore. De regula, ele au forma unor bucle,
printr-o parte a carora materie urca, iar prin cealalta coboara. Proturberantele
eruptive au o durata de viata de cateva minute. Eruptiile solare se produc in
apropierea a doua campuri magnetice puternice, de polaritate opusa, sau in locul
unde se naste un nou centru de activitate in sanul celui vechi. Restructurarea
brusca a campului magnetic duce la eliberarea unor mari cantitati de energie,
insotite de miscari complicate ale gazului ionizat. In consecinta , are loc
o intensificare puternica a vantului solar, sporeste de mii de ori fluxul obisnuit
de radiatii din intregul diapazon de unde, dar mai ales din cel al razelor ultraviolete
si Roentgen. Electroni si protonii emisi de aceste radiatii au energii mai si,
aproximativ peste o zi, ating orbita Pamantului provocand pe Terra furtuni magnetice,
insotite de aurori polare, perturbari ale legaturilor radio, fenomenul avand
influente negative si asupra corpului uman.
Originea comuna a familiei Soarelui
Efectuand un studiu detaliat al suitei cosmice a Soarelui, astronomii au constatat
ca astrul zilei, planetele, satelitii lor, asteroizii, cometele si corpurile
meteorice sunt constituite din aceleasi elemente chimice si au aceeasi varsta.
Unica sursa de energie a sistemului planetar, Soarele, monopolizeaza aproape
99% din masa lui. Planetele se rotesc in jurul Soarelui in directia acelor de
ceasornic, vitezele lor descrescand pe masura ce sunt situate mai departe de
astru. Planetele se invart si in jurul azelor proprii, in sensul miscarii lor
in jurul Soarelui (exceptie fac Uranus si Venus, care se rotesc retrograd -;
in sens opus). Orbitele planetelor ai o forma aproape circulara (cu exceptia
lui Mercur si Pluto) si sunt situate aproape intr-un plan, putin inclinat fata
de planul ecuatorului solar. Orbitele satelitilor, in mod obisnuit, sunt putin
inclinate fata de ecuatoarele planetelor, majoritatea deplasandu-se pe orbite
aproape circulare si in directia in care se misca planetele in jurul Soarelui.
Soarele se roteste in jurul axei sale in sensul in care se misca planetele in
jurul lui. Planetele interioare (Mercur, Venus, Pamant si Marte) sunt de dimensiuni
relativ mici, au densitati mari, rotatii lente. Ele au o usoara turtire la poli,
scoarte groase, stmosfere putin extinse si un numar redus de sateliti. Planetele
exterioare (Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun) situate mai departe de Soare, au
dimensiuni mai mari, densitati mai mici, fac rotatii repezi in jurul axelor
proprii ; au turtiri relativ mari la poli, cu discuri de materie in planul lor
ecuatorial, atmosfere intinse si un numar mare de sateliti.
Aceste caracteristici demonstreaza ca familia Soarelui are un caracter integral
de sistem. Ca si oricare alta stea, Soarele a luat nastere in mijlocul uni nor
de gaze si pulbere cosmica, pe care forta de gravitatie le-a adunat treptat
impreuna. Pe masura ce volumul si densitatea materiei protosoarelui crestea,
sporea si viteza lui de rotatie. Fortele centrifuge au cauzat pierderea unei
cantitati de materie, aceasta formand un disc ecuatorial, ale carui particule
se roteau in jurul Soarelui pe orbite proprii. Cu timpul, in discul ecuatorial
s-au format cocoloase de substanta care, obtinand independenta gravitationala,
au inceput sa atraga materia din jur, crescand continuu pana la dimensiuni de
planete, cu miscari de rotatie in jurul propriilor axe. Discul ecuatorial al
astrului era structurat dupa greutatea elementelor chimice si dupa temperatura:
in vecinatatea Soarelui, el consta in elemente mai grele si era mai fierbinte,
iar la o anumita distanta de el era alcatuit din elemente mai usoare si era
mai rece, asa incat planetele din apropierea astrului s-au dezvoltat in regim
fierbinte, iar cele mai indepartate -; in regim rece. Satelitii planetelor
s-au format dupa scenarii asemanatoare.