Solen

Solen er Jordens nærmeste stjerne

Stjerner er enorme kugler af gas, og i deres glohede indre foregår kernereaktioner, hvor atomkerner smelter sammen og frigiver energi. Det er den energi, som er kilde til stjernernes lys og varme gennem milliarder af år.

Det meste af en stjernes liv går med at smelte brint sammen til helium. Men i slutningen af en stjernes liv, producerer den nogle af de tungere grundstoffer som for eksempel ilt og kulstof. Alt det stof, vi ser omkring os – og som Jorden og vi selv er lavet af – er dannet af stjerner. Vi er således alle et genbrugsprodukt af udbrændte stjerner.

Solen er den stjerne, der er nærmest Jorden. Det tager sollyset 8 minutter og 19 sekunder at nå Jorden. Solens lys - og alt andet lys - har en hastighed på 299.792 kilometer i sekundet.

Solen er stjernen i Solsystemet

Solen er centrum i Solsystemet, og den giver energi til alt liv på Jorden. Uden Solen ville planter ikke kunne gro, og dyr og mennesker ville ikke kunne leve. Solen bestemmer også årstiderne, havstrømme, vejr og klima her på Jorden. Så uden Solen ville Jorden se helt anderledes ud.

Der er otte planeter i Solsystemet: Merkur, Venus, Jorden, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun. De otte planeter kredser alle om Solen. Engang blev Pluto også betragtet som en planet. Men i dag hører den til dværgplaneterne. Der kredser også et utal af kometer, asteroider og andre himmellegemer omkring Solen. Alligevel indeholder Solen mere end 99,85 % af Solsystemets samlede masse. Solen blev dannet sammen med planetsystemet for omkring 4,6 milliarder år siden, da en stor gassky i galaksen faldt sammen og dannede en gruppe af stjerner. En af disse stjerner var Solen. 

Sådan opstår Solens energi

Solens energi opstår ved sammensmeltning af atomkerner – såkaldt kernefusion eller bare fusion. Solen består mest af det letteste grundstof hydrogen, hvis atomkerne er en positivt ladet proton.

I Solens varme, tætte indre vrimler det med hydrogen-kerner (protoner), der frastøder hinanden på grund af deres positive elektriske ladning eller med andre ord: den elektromagnetiske kraft. Fordi forholdende i Solens indre er så ekstreme, så kan to protoner bringes tæt nok sammen i lang nok tid, til at den svage kernekraft kan omdanne den ene proton til en neutron (den neutrale kernepartikel). Resultatet er en tung hydrogen-kerne, der kaldes deuterium. To deuterium-kerner kan så smelte sammen og blive til den lette udgave af helium kaldet helium-3. Endelig vil to helium-3 kerner smelte sammen og blive til en almindelig helium-kerne, helium-4, der består af to protoner og to neutroner.

Samlet set kan man sige, at fire hydrogen-kerner ender som én helium-kerne. De fire hydrogen-kerner vejer lidt mere end én helium-kerne. Den lille forskel i masse skyldes, at noget af massen er omdannet til energi, og det er kilden til Solens lys og varme – gennem Einsteins berømte ligning E = m x c^2. Faktisk bliver Solen fire millioner ton lettere hvert sekund, fordi stof omdannes til energi!

Heliosfæren skærmer Solsystemet mod kosmisk stråling

De ladede partikler, der strømmer ud fra Solen, kaldes solvinden. Den bærer Solens magnetfelt helt ud til Solsystemets yderste grænse. Solvinden danner på den måde en boble, der indkapsler hele Solsystemet. Denne boble kaldes for heliosfæren. Den afskærmer den del af Solsystemet, som ligger inden for heliosfæren, fra en del af den kosmiske stråling, som blandt andet kommer fra supernovaeksplosioner langt ude i rummet.

Den kosmiske stråling fra supernovaer skal have meget høj energi for at trænge ind igennem atmosfæren.

Solens magnetfelt

Solen roterer om sig selv, og mens den roterer, udslynger den plasma fra overfladen. Plasma er elektrisk ledende gas, der består af ladede partikler. Det er typisk protoner og elektroner. Dette plasma bærer på et magnetfelt. Når Solen drejer, bliver det til en enorm magnetisk spiral, lidt på samme måde som vandet fra en haveslange bliver til en spiral, hvis mans slynger slangen rundt.

Magnetiske poler bytter plads

Solen har, ligesom Jorden, en magnetisk nordpol og sydpol. Men til forskel fra på Jorden, bytter Solens magnetiske poler plads cirka hvert 11. år. På Jorden mærker vi ikke umiddelbart nogen effekt af sådan en pol-ombytning på Solen. Men måske er det kun fordi, vi ikke har opdaget effekterne endnu. Jordens magnetiske poler bytter faktisk også plads, det sker bare meget sjældent. Sidst det skete, var for omkring 700.000 år siden. Det hænger sammen med den måde, som Solens magnetfelt opfører sig på – men man ved ikke helt hvorfor. 

Parker missionen - NASA

Den 12. august 2019 sendte NASA et rumfartøj af sted mod Solen. Rumfartøjet skal så tæt på Solen, at dens varmeskjold skal kunne tåle at blive 1400 grader varmt. Parker skal så tæt på Solen, at afstanden ”kun” er 6 millioner km. Til sammenligning er Jorden 150 millioner fra Solen. Så det er ikke svært at forestille sig, at temperaturen stiger dramatisk.

For at klare både varme og stråling skal Parker svinge rundt om Solen med en fart på mere end 700.000 km/t. Det gør, at den kun opholder sig i den værste varme og stråling i nogle få timer ad gangen. Efter sådan en tur, køler den af i større afstand til Solen i flere dage – eller uger, før den tager et nyt sving rundt om Solen. Parker kommer til at tage billeder af Solen, men dens vigtigste mission er at måle Solens magnetfelt og studere solvinden.

Solar Orbitor - ESA

Den 10. februar 2020 blev Solar Orbitor opsendt af ESA. Rumfartøjet skal udforske Solen og i et kredsløb om Solen sammen med NASAs Parker mission. Solar Orbitor skal give os viden om Solen poler og større indsigt i at forstå og forudsige perioder med kraftigt rumvejr.

Ulysses (Kaldes også: Odysseus)

Det første rumfartøj, som fløj hen over Solens poler, var Ulysses. Det var et fælles projekt mellem den europæiske rumfartsorganisation, ESA, og den amerikanske rumfartsorganisation, NASA. Ulysses blev sendt op i 1990.

Da Jorden allerede er i kredsløb om Solens ækvator, vil rumfartøjer, der bliver sendt af sted fra Jorden, også være det. Det kræver store mængder brændstof at ændre banen, for at få et rumfartøj til at flyve hen over Solens poler frem for rundt om Solens midte – ækvator.

For at få Ulysses til at flyve over Solens poler, kunne man heldigvis gøre noget andet. Man udnyttede Jupiters tyngdefelt til at afbøje Ulysses bane. Det kaldes en tyngdemanøvre. Ulysses passerede Solens sydpol i 1994 og nordpolen i 1995. Det skete igen i henholdsvis 2000 og 2001. I marts 2008 passerede den Solens nordpol for 3. og sidste gang, og i juni 2009 løb Ulysses tør for strøm, og missionen stoppede. Fartøjet holdt næsten fire gange så lang tid, som man havde forventet.  

SOHO missionen

Den europæisk-amerikanske solsatellit SOHO blev opsendt i 1995, og den fungerer som varslingsstation i tilfælde af kraftige udbrud på Solens overflade. Det kan nemlig true Jorden. Satellitten laver også målinger, der kan bruges til at undersøge Solens indre opbygning ved at se på de svingninger af soloverfladen, der skabes af lydbølger indeni Solen.