Solen som stjärna

Solen är det dominerande objektet i solsystemet i fråga om massa och totalt energiinnehåll. Solens strålning styr klimatet på planeterna och är den primära energikällan för jordens biosfär. Solen är en Rosettasten för studier av astrofysiska processer med upplösningar som inte lätt kan uppnås för andra stjärnor. Resultaten av dessa solstudier kan användas för att förstå andra stjärnor, inklusive egenskaperna hos deras atmosfärer och inre strukturer. Inom fysiken spelar solen en unik roll. Grundämnet helium – det näst vanligaste grundämnet i universum efter väte – upptäcktes i solens spektrum. Solen fungerar som en av testbäddarna för Einsteins allmänna relativitetsteori. Naturen hos subatomära partiklar som kallas neutriner – biprodukterna från kärnreaktioner i den heta och täta kärnan i solen och solliknande stjärnor – klarlades som ett resultat av solundersökningar. Solen fungerar som ett laboratorium för studiet av plasmafysik, det vill säga studiet av växelverkan mellan joniserad gas och magnetfält.

Förutom sin roll som det centrala objektet i vårt solsystem är solen också en stjärna i ett universum av stjärnor. Solen kallas ibland för en ”typisk” eller ”genomsnittlig” stjärna. Om vi kanske på något matematiskt lämpligt sätt skulle lägga samman egenskaperna hos de mest massiva och hetaste stjärnorna med egenskaperna hos de minst massiva och kallaste stjärnorna, skulle vi kanske få fram solens grundläggande egenskaper. Men de stjärnor som är mycket lika solen utgör endast cirka 5 % av stjärnorna i vår Vintergatan! Mer än 80 % av stjärnorna i vår galax är svala, mindre massiva ”röda dvärgstjärnor”. Solen är ingalunda typisk i betydelsen vanlig!

Stjärnorna erbjuder ett utbud av fysiska parametrar – rotationshastighet, massa, temperatur och kemisk sammansättning – som inte är tillgängligt med enbart solen. Stjärnstudier gör det därför möjligt att undersöka den breda astrofysiska tillämpligheten av modeller som utvecklats enbart i ett solkontext. Med andra ord, eftersom vi inte kan variera solens egenskaper, studerar vi andra stjärnor med olika massa, rotationshastighet och temperatur för att avgöra i vilken utsträckning de resultat vi finner för solen är tillämpliga på andra stjärnor eller om våra modeller och teorier måste ändras. En kritisk och pågående fråga inom modern astrofysik är om solen är mycket lik andra solliknande stjärnor eller om den är unik.