Solen som stjerne

Solen er det dominerende objekt i solsystemet målt på masse og samlet energiindhold. Solens indstråling styrer klimaet på planeterne og er den primære energikilde for jordens biosfære. Solen er en Rosetta-sten til undersøgelse af astrofysiske processer med en opløsning, som det ikke er let at opnå for andre stjerner. Resultaterne af disse solundersøgelser kan anvendes til at forstå andre stjerner, herunder egenskaberne ved deres atmosfærer og indre strukturer. Inden for fysikken spiller Solen en enestående rolle. Grundstoffet helium – det næsthyppigste grundstof i universet efter brint – blev opdaget i solens spektrum. Solen tjener som et af testbænkene for Einsteins generelle relativitetsteori. Karakteren af subatomare partikler kaldet neutrinoer – biprodukterne fra kernereaktioner i den varme og tætte kerne i Solen og sollignende stjerner – blev belyst som følge af solens undersøgelser. Solen tjener som et laboratorium for studiet af plasmafysik, dvs. studiet af vekselvirkningerne mellem ioniseret gas og magnetfelter.

Ud over sin rolle som det centrale objekt i vores solsystem er Solen også en stjerne i et univers af stjerner. Solen omtales undertiden som en “typisk” eller “gennemsnitlig” stjerne. Hvis vi på en eller anden matematisk hensigtsmæssig måde sammenholder egenskaberne hos de mest massive og varmeste stjerner med egenskaberne hos de mindst massive og koldeste stjerner, ville vi måske få Solens grundlæggende egenskaber. Men de stjerner, der ligner Solen meget, udgør kun ca. 5% af stjernerne i vores Mælkevejsgalakse! Mere end 80 % af stjernerne i vores galakse er kolde, mindre massive “røde dværgstjerner”. Solen er på ingen måde typisk i den forstand, at den er almindelig!

Stjernerne tilbyder et spænd i det fysiske parameterrum – rotationshastighed, masse, temperatur og kemisk overflod – som ikke er tilgængeligt med Solen alene. Stjernestudier gør det således muligt at undersøge den brede astrofysiske anvendelighed af modeller, der udelukkende er udviklet i en solkontekst. Med andre ord, da vi ikke kan variere Solens egenskaber, studerer vi andre stjerner med forskellige masser, rotationshastigheder og temperaturer for at afgøre, i hvilket omfang de resultater, vi finder for Solen, kan anvendes på andre stjerner, eller om vores modeller og teorier skal ændres. Et kritisk og vedvarende spørgsmål i den moderne astrofysik er, om Solen minder meget om andre sollignende stjerner, eller om den er unik.