Il Sole come stella

Il Sole è l’oggetto dominante del sistema solare per massa e contenuto energetico totale. L’irraggiamento del Sole guida il clima sui pianeti ed è la fonte primaria di energia per la biosfera della terra. Il Sole è una Stele di Rosetta per lo studio dei processi astrofisici a risoluzioni che non possono essere facilmente raggiunte per altre stelle. I risultati di questi studi solari possono essere applicati alla comprensione di altre stelle, comprese le proprietà delle loro atmosfere e strutture interne. Nel regno della fisica il Sole gioca un ruolo unico. L’elemento elio – il secondo elemento più abbondante nell’universo dopo l’idrogeno – è stato scoperto nello spettro solare. Il Sole è uno dei banchi di prova della teoria della relatività generale di Einstein. La natura delle particelle subatomiche chiamate neutrini – i sottoprodotti delle reazioni nucleari nel nucleo caldo e denso del Sole e delle stelle simili al Sole – è stata chiarita come risultato delle indagini solari. Il Sole serve come laboratorio per lo studio della fisica del plasma, cioè lo studio delle interazioni tra gas ionizzato e campi magnetici.

Oltre al suo ruolo di oggetto centrale del nostro sistema solare, il Sole è anche una stella in un universo di stelle. Il Sole viene talvolta definito una stella “tipica” o “media”. Forse se facessimo la media, in un modo matematicamente appropriato, delle proprietà delle stelle più massicce e più calde con quelle delle stelle meno massicce e più fredde, avremmo le proprietà di base del Sole. Ma le stelle molto simili al Sole costituiscono solo il 5% circa delle stelle della nostra galassia Via Lattea! Più dell’80% delle stelle della nostra galassia sono stelle “nane rosse” fredde e meno massicce. Il Sole non è affatto tipico nel senso di comune!

Le stelle offrono una gamma di parametri fisici – velocità di rotazione, massa, temperatura e abbondanze chimiche – che non è disponibile solo con il Sole. Così, gli studi stellari permettono di investigare l’ampia applicabilità astrofisica dei modelli sviluppati puramente in un contesto solare. In altre parole, dato che non possiamo variare le proprietà del Sole, studiamo altre stelle con masse, velocità di rotazione e temperature diverse per determinare in che misura i risultati che troviamo per il Sole sono applicabili ad altre stelle o se i nostri modelli e le nostre teorie richiedono delle modifiche. Una domanda critica e continua nell’astrofisica moderna è se il Sole è molto simile ad altre stelle simili al Sole o se è unico.