Il Sole - Energia solare

Il Sole

Il Sole è la stella al centro del nostro sistema solare. Come tutte le altre duecento miliardi di stelle della nostra galassia, il Sole è una sfera di gas ad altissima temperatura. I gas sono concentrati intorno ad un nucleo centrale tramite la forza gravitazionale. Il Sole si compone di una parte interna (nucleo) non visibile, di una zona intermedia e di un'atmosfera solare la cui zona superficiale è quella che normalmente vediamo dalla Terra. Sulla superficie del Sole si stima una temperatura media di 5700-6000°C. Poco o nulla si conosce della struttura non osservabile. Si ipotizza la presenza di un nucleo, la cui temperatura dovrebbe arrivare a 15-16 milioni di gradi. Il Sole è quindi una sfera gigantesca di gas ionizzati che irraggia energia verso l'esterno sotto forma di radiazioni elettromagnetiche e corpuscolari. E' la fonte primaria di energia dell'intero sistema planetario. Senza l'energia solare non avremmo sulla Terra la vita organica vegetale ed animale. Persino il petrolio e le fonti di energia fossili derivano dall'energia solare (del passato).

Le dimensioni del Sole

Le dimensioni del Sole sono abbastanza ragguardevoli per una stella. Il Sole ha un raggio di 696.500 km (circa 109 volte il raggio della Terra) e una massa pari a 1 milione di volte quella della terra. Essendo composto prevalentemente da gas, il Sole ha una densità media quattro volte inferiore rispetto alla Terra e pari a 1,41 g/cmq. Come stella il Sole è classificato di quinta luminosità (gamma spettrale G2 di colore giallo).

Distanza della Terra dal Sole

Il Sole dista dal nostro pianeta in media 149,6 milioni di km. La distanza è comunque variabile nel corso dell'anno da 147,1 a 152,1 milioni di km.

Si prende questa distanza, approssimata a 150 milioni di Km, per definire l’Unità Astronomica (UA).

Età del Sole

L'attuale età del Sole è stimata a 4,57 miliardi di anni. Considerando la vita media delle stelle simili, il Sole può considerarsi a metà della sua vita complessiva.

Energia del sole

Deriva da una fusione nucleare, che consiste nel fondere due nuclei leggeri per formarne uno pesante. Il processo è analogo a quello che avviene nel Sole e nelle stelle e potrebbe essere prodotto artificialmente anche sulla Terra.
Oltre alla formazione di nuovi elementi, la fusione nucleare comporta la formazione di una grandissima quantità di energia.

Per poter fondere due nuclei bisogna avvicinarli vincendo la forza di repulsione che esiste tra i protoni. Per far sì che la fusione avvenga, sono necessarie temperature elevatissime (200 milioni di °C), che ancora oggi è quasi impossibile raggiungere. 

Dalla fusione nucleare si otti ene un'enorme quantità di energia, dovuta al difetto di massa: una volta che i due atomi si fondono, la loro massa non è pari alla somma delle masse dei due nuclei, ma minore.

La differenza tra la somma delle masse di partenza e la massa finale si è convertita in energia seguendo la legge di Einstein la quale afferma che l'energia prodotta (E) è uguale alla massa (m) per il quadrato della costante (c) (velocità della luce: 300.000 Km/s).

Equazione di Einstein  E=mc²

Gli elementi più idonei per la fusione sono gli isotopi dell'idrogeno (Deuterio e Trizio), che dalla loro fusione si formerebbe un atomo di elio ed un neutrone libero. L'importanza della Fusione non consiste solo nell'energia prodotta che risulta essere maggiore di quella della fissione nucleare, ma consiste nel fatto che è un energia pura ovvero i prodotti della fusione non sono radioattivi come quelli della fissione, inoltre l'idrogeno è un elemento che sul nostro pianeta si può trovare facilmente e con i minimi costi (si pensi al mare che ne è pieno).