All’interno del Sole, nella grande “fucina nucleare”, si forma l’energia necessaria per emettere la luce ed il calore (circa 2 calorie per cm² raggiungono la superficie terrestre) elementi essenziali per la vita sul nostro pianeta. 

Il Sole è costituito da un nucleo centrale dove avvengono le reazioni nucleari - che più avanti verranno affrontate - sovrastato da una fascia denominata zona di diffusione radioattiva; confinante  con la  zona di convezione spessa circa 200.000 Km; per giungere alla Fotosfera la cui temperatura e di circa 6.000 gradi con uno spessore di circa 400 Km, fino alla Cromosfera spessa fino a 10.000 Km con temperature che oscillano tra i 6.000 e i 10.000 gradi, ed in fine la Corona con una temperatura di 2 milioni di gradi, visibile in occasioni delle eclissi di Sole. 
Ciò che può essere studiato da terra o dalle sonde spaziali è la Cromosfera e la Fotosfera, sulla quale fin dai tempi di Galileo Galilei (1611) con il suo piccolo telescopio furono osservate delle macchie scure sulla superficie: le Macchie Solari. Queste zone scure che compiano sul disco solare sono zone relativamente fredde con temperatura di circa 4.000 gradi. L’abbassamento di temperatura nelle macchie solari è legata alle violente modificazioni del campo magnetico solare. Lo studio di queste zone “fredde” che, col passare del tempo aumentano e diminuiscono di numero e di grandezza, permise all’astronomo dilettante Heinrich Schwabe, nel 1843, di scoprirne il ciclo dalla  periodicità di circa 11 anni. In corrispondenza del ciclo periodico delle macchie solari si verifica un altro misterioso fenomeno: ogni 11 anni cambia la polarità del campo magnetico solare. Questo ha indotto gli astronomi a considerare il ciclo solare con un periodo di 22 anni, quando la polarità ritorna al quella di partenza. 
Il ciclo solare per alcuni ricercatori dovrebbe avere delle ripercussioni anche sul clima terrestre, ma questa fenomeno di causa-effetto non è ancora stato provato. In particolare, a partire dal 1645, il Sole rimase in una fase minima, cioè non vi furono macchie solari per 70 anni, corrispose ad un periodo con diminuzione della temperatura sul nostro pianeta. 
Le macchie solari vengono classificate in 7 tipi e sono circondate da una zona luminosa chiamata Facola. 

Sul Sole si possono osservare altri fenomeni come i Brillamenti o Flares, fenomeni esplosivi che si verificano sulla Cromosfera, composti da plasma ad altissime temperature nell’ordine di dieci milioni gradi, prodotti dall’energia dei campi magnetici in prossimità delle macchie solari, che formano immensi archi di fuoco seguendo le linee del campo magnetico. 
Altro spettacolare fenomeno sono le Pretuberanze  arco di gas con temperatura circa 10.000 gradi che galleggiano nella Corona per un periodo che va da alcune ore ad alcuni giorni. In alcuni casi le pretuberanze si sprigionano in eventi esplosivi, e se raggiungono la velocità di fuga del sole - circa 600 Km/s -  possono addirittura raggiungere la terra. 

Le Spicole, altro fenomeno visibile nella  Cromosfera, sono filamenti di gas che si estendono in verticale per circa 7.000 Km. 

Le Macchie Granulari sono una formazione di gas provocate dalle correnti ascendenti aventi un diametro di circa 1.000 Km. 
Altro fenomeno osservabile è il ricongiungimento magnetico vedere articolo di backman su asa. 

Recentemente, grazie alla sonda spaziale SOHO, sono stati osservate le gigantesche celle di convezioni, le quali erano state ipotizzate nel 1968, grandi 140.000 Km che si estendono ad una profondità di circa 150.000 Km; il loro studio è di grande importanza per comprendere meglio la fisica solare, in quanto potrebbero spiegare i meccanismi per il quale il Sole ha  una strana rotazione e potrebbero  influenzare il movimento della macchie solari. La stessa “navicella” ha permesso di vedere per la prima volta i terremoti che si verificano sulla superficie solare. 
(Per vedere le immagini clicca qui: 1; 2; 3, tutte,poi premere il tasto Back per tornare qui) 
L’energia rilasciata da questi sismi, in alcuni casi, ha  un energia equivalente a 40.000 terremoti simili a quello avvenuto a San Francisco (USA) nel 1906. L’epicentro si verifica in corrispondenza dei Flare, che emettono un gran numero di particelle velocissime che, influenzate dal campo magnetico, hanno effetti sulla superficie provocando delle onde urto responsabili dei sismi.  Il terremoto sulla superficie si estende con cerchi concentrici, simili a quelli formati da un sasso che cade in acqua, con creste alte circa 3 Km che si estendono per miglia di chilometri, accelerando nella loro progressione da 35 mila ad oltre 400 mila Km/h, prima di scomparire. 
Sempre la stessa sonda, dal 1996 ha scoperto 52 comete,che in alcuni casi sono andate a scontrarsi controla stella (vedi fig.4) 

Nella Corona, la parte più esterna del Sole, visibile in occasioni delle eclissi di Sole, o studiata tramite il coronografo, la temperatura raggiunge circa 2 milioni di gradi. Il fatto che la temperatura qui sia notevolmente più elevata che di quella della fotosfera che è di 4.000 gradi, è stato ed è ancora, in parte, un grattacapo per gli studiosi. Infatti, secondo le leggi della termodinamica il calore si trasmette da un corpo più caldo ad un corpo più’ freddo, risultando, quindi, paradossale quanto si osserva. Una spiegazione a tale fenomeno è dovuto al fatto che ioni di ossigeno e magnesio presenti nella Corona raggiungono una temperatura molto superiore a quelle note. Una ipotesi prevede il riscaldamento della Corona da un ribollente “tappeto magnetico”, cioè una struttura dove le forze del campo magnetico formano anelli che entrano ed escono dalla fotosfera trasferendo energia verso l’alto, producendo calore. 
Questo modello è stato introdotto a seguito dei risultati ottenuti dalla sonda spaziale Yohkoh, usando il telescopio Soft X-ray montato a bordo. Le onde del campo magnetico si aggrovigliano come “spaghetti”, successivamente  provocano esplosioni in piccole regioni che liberano energia lungo gli anelli che compongono la Corona, finendo per scaldarla ad altissima temperatura in modo uniforme. 
A causa delle enorme temperatura nella Corona, il plasma che  si forma è composto da elettroni e protoni (con temperature superiori ai 4.000°C gli elettroni si separano da nucleo atomico), che riesce  a sfuggire al campo gravitazionale del Sole ad una velocità di circa 800 Km/s raggiungendo la Terra (causando in qualche caso la rottura di satelliti e problemi nelle telecomunicazioni) e allontanandosi verso i confini del sistema solare. Fenomeno, questo, noto come Vento Solare, che si presenta in due “versioni”: in un caso il “vento” è più veloce e viene emesso in prossimità dei poli  raggiungendo la velocità di 800 Km/s;  nelll’altro è più lento e viene emesso nelle zone in prossimità dell’equatore ad una velocità di 400 Km/s. Nelle zone polari il vento sfugge all’attrazione gravitazionale del sole dai buchi coronali, zone in cui la densità e la temperatura del plasma sono minori rispetto alle altre. In alcuni casi si verifica un  fenomeno chiamato eruzioni coronali che da origine a violente emissioni di plasma ad una velocità di circa 1.500 Km/s si propagano nel sistema solare. 
La causa di alcuni eventi, quali Brillamenti e Pretuberanze, sono dovute al forte campo magnetico solare dove questo è più intenso. Le particelle cariche  di energia, muovendosi, incontrano le linee di forza del campo magnetico generando una corrente elettrica che da origine ad altro campo magnetico chiamato “effetto dinamo”, in accordo alla legge di Faraday. 
La principale causa della formazione del campo magnetico solare è dovuta ai complessi movimenti del nucleo che  provoca moti convettivi globali, ruotando con differenti velocità a seconda che si trovino all’equatore od ai poli, fenomeno detto rotazione differenziata. A causa di questi movimenti si forma l’effetto dinamo dei gas che danno origine al campo magnetico solare. 

Nel nucleo del Sole si innescano le reazioni nucleari che producano un energia inimmaginabile. 
E’ proprio qui la nostra stella ha iniziato ad accedersi, e a diffondere la luce ed il calore. Il nostro Sole è una stella di media grandezza, dove al suo interno vi è una temperatura di 15 Milioni di gradi ed una pressione di 250 Miliardi di atmosfere. Secondo la Fisica moderna, in quelle particolare condizioni gli elettroni non sono legati ai nuclei atomici, ed i nuclei si fondono, creando la fusione nucleare. Il fisico Hans Bethe nel 1930, ipotizzo che  4 nuclei di idrogeno che hanno un solo protone formano un nucleo di elio avente due protoni e due neuroni, in questa fusione si genera energia. Nella fusione quando si viene a creare un atomo di elio si perde una massa pari a 0,0287 masse atomiche e si sprigiona una energia di 4,2x10-5 erg, in accordo alla famosa legge di Einstein E=mc² (considerando un grammo di idrogeno che si trasforma in elio si sviluppa un energia di circa 1,6x1019 erg.). In ogni istante sul Sole vengono trasformate  700 Milioni di tonnellate di idrogeno in elio, con una differenza di massa di 5 milioni di tonnellate, trasformandosi in un energia pari a 400 miliardi di Megawatt. E’ stato calcolato che la fusione nucleare durerà ancora per 4 miliardi di anni, cioè finche vi sarà sufficiente idrogeno per innescare tale processo. 
La nostra stella diventerà una Gigante Rossa, e successivamente una nebulosa planetaria con all’interno una nana bianca che lentamente si spegnerà. 
L'elio, seguito delle reazioni nucleari descritte, essendo più pesante dell'idrogeno si accumulerà nel nucleo contraendosi raggiungerà temperature e pressioni maggiori aumentando così le reazioni con l'idrogeno. L'energia prodotta, trasportata per convezione verrà irraggiata nello spazio sotto forma di raggi solari, che ogni 100milioni di anni aumenta dello 1%. Quando l'idrogeno sarà finito il nucleo si colasserà dando origine ad una nuova fase di reazione nucleare. L'elio inizierà a bruciare dilatando lo strato superficiale, che si raffredderà, in questa fase il Sole sarà una Gigante Rossa, le sue dimensioni si estenderanno fino alla Terra. Ultimato il processo di combustione dell'elio, spegnendosi, si trasformerà  in una nana bianca, mentre lo srtato esterno composto di gas e plasma andrà a formare una nebulosa. 
E come l'araba fenice, la nebulosa  verrà spazzata via per dare origine al gas interstellare, che contraendosi formerà una protostella, dando inizio alla nascita di un nuovo sole... 

 
By BacKMan 

ASA ago-98 

Bibliografia 
Michela Fontana;Netwon Oggi n. 8/98 
Marco Cattaneo; Le Scienze n. 359/98 
Il Cileo n. 21/98 
America Geophysical Union 
Nature 
View the Solar System