Od kilku dni w Polsce mamy pełnię lata. To oznacza bezchmurne niebo, temperatury rzędu 34 stopni Celsjusza, oraz tropikalne noce w trakcie których nie sposób wypocząć. Pytanie, które dręczy wszystkich brzmi: skąd się to wszystko bierze. Prosta odpowiedź: ze Słońca. Dzisiaj, chciałbym poświęcić kilka słów o tym tworze, który raz przeklinamy, raz błogosławimy, ale który towarzyszy nam od zarania dziejów.

Słońce znane jest od początku istnienia ludzkości, pod różnymi nazwami. Nasi przodkowie określali je mianem „slnъce”. Współcześnie, w języku białoruskim jest to „сонца”, Czesi jako „slunce” podobnie jak Słowacy: „slnko”. Rosjanie określają je mianem „солнце”, a Ukraińcy określają je jako „сонце”. W językach pragermańskich jest to słowo „sunnōn”, które współcześnie przekształciło się w angielskie „sun„, niemieckie „Sonne” i niderlandzkie „zon”. W sanskrycie jest to „स्वर्” (svár) a w językach perskichخور” „ (xvar).

Słońce jest od zawsze otoczone czcią oraz przypisywane do panteonów z różnych stron świata. Nawet w chrześcijaństwie, religioznawcy wskazują, że Jezus Chrystus wykazuje cechy bóstwa solarnego. Utożsamiane jest z porządkiem, z cyklem życia, lecz również z gniewem i karą. Susza była wielkim nieszczęściem, zwłaszcza dla wczesnych społeczeństw agrarnych. Jednak nawet współcześnie jego znaczenie jest nie do przecenienia. Jest przede wszystkim dostawcą energii dla naszej planety, począwszy od energii świetlnej oraz cieplnej a skończywszy na energii magnetycznej, promieniowaniu oraz grawitacji. Od tego zależy zarówno kształt jak i funkcjonowanie skomplikowanego klimatu oraz biomu Ziemi.

Czym jest Słońce? Najprostszą odpowiedzią jest to, że Słońce jest płonącą chmurą plazmy utrzymywaną we względnej równowadze przez siły grawitacji oraz ciśnienie promieniowania. Inna odpowiedź może brzmieć, że jest to gwiazda ciągu głównego typu widmowego G2, klasy widmowej V, określana mianem „żółtego karła”, choć przez swego czasu padały określenia „żółty gigant”, ale cóż zrobić… są one względne. Istnieją gwiazdy nieporównywalnie mniejsze, wielkości Saturna jak i gwiazdy o rozmiarach naszego Układu Słonecznego. Rozstrzał jest olbrzymi.

Słońce skupia w sobie 99,86% masy całości Układu Słonecznego, co dosłownie oznacza, że jesteśmy w skali kosmosu pyłkiem powstałym podczas jego formowania. W skład tej masy wchodzi 73,46% wodoru, 24,85% helu oraz 1,69% metali. Przy czym to 1,69% to ekwiwalent 5.600 mas Ziemi. Średnia gęstość Słońca to 1.408 kg/m3, co w porównaniu do 5.514 kg/m3 Ziemi wydaje się niewiele. Jednak modele wskazują, że w jądrze, Słońce osiąga gęstość 162.200 kg/m3, co w połączeniu z modelowaną temperaturą rzędu 15.710.000 stopnia Kelvina oraz ciśnieniem 247.700.000.000 barów pozwala na przeprowadzenie reakcji gorącej fuzji, czyli połączenie atomów wodoru w cięższe pierwiastki (głównie hel) o średniej efektywności rzędu 0,1925 J/kg x s (tak, stąd bierze się wszystkie formy energii, które docierają do naszej planety, w tym energia cieplna) Przekłada się to na zmianę 4.000.000.000 ton materii w energię co sekundę. Średnia temperatura powierzchni Słońca to 5.778 stopni Kelvina. Co ciekawe, korona słoneczna, a więc ta część, która z grubsza odpowiada ziemskiej atmosferze, nagrzewa się do 2.000.000 stopni Kelvina.

Mimo swej wielkości Słońce nie jest statyczne. Porusza się w przestrzeni po stabilnej orbicie odległej o około 26.000 lat świetlnych od supermasywnej czarnej dziury w centrum naszej Galaktyki z prędkością 251 km/s. Obieg centrum Galaktyki zajmuje Słońcu około 225 – 250.000.000 lat. Względem sąsiednich gwiazd, Słońce porusza się z prędkością 19,24 km/s w kierunku gwiazdozbioru Herkulesa. Oznacza to że za „jakiś” czas zmienimy kompletnie nasze gwiezdne otoczenie. Dodatkowo, korelując z ruchem Galaktyki, Słońce porusza się w kierunku Gwiazdozbioru Pucharu lub Lwa, z prędkością 370 km/s względem promieniowania tła.

Obecnie Słońce znajduje się w Lokalnym Obłoku Międzygwiazdowym, w części zwanej jako Bąbel Lokalny, pozostałości po supernowej, która utworzyła pulsar Geminga 815 lat świetlnych od Słońca. Zlokalizowane jest przy wewnętrznej krawędzi Ramienia Oriona, jednak po zewnętrznej jego stronie. Znajduje się pomiędzy ramionami Galaktyki, a więc z dala od potencjalnych aktywnych i jasnych gwiazd, będących źródłem zabójczego promieniowania dla życia na Ziemi.

Należy pamiętać ponadto, że Słońce nie jest ciałem stałym. Zbudowane jest z plazmy, a więc zjonizowanego gazu. Oznacza to że różne części Słońca poruszają się z różnymi prędkościami. Na biegunach obrót Słońca wokół własnej osi trwa ponad 34 dni, natomiast na równiku – 25 dni. Jednakże wbrew pozorom, nie przekłada się to na wyraźne zniekształcenie – Słońce ma bardzo zbliżony kształt do kuli: różnica pomiędzy promieniem biegunowym a równikowym jest rzędu 10 km. Gwoli przypomnienia: promień Słońca to średnio 965.700 km, a masa jest tak astronomiczna, że najłatwiej wyrazić jest ja w masie naszej planety… a raczej w 332.900 takich masach.

Słońce posiada szereg cykli. Najlepiej poznany jest 11-letni cykl pojawiania się i znikania plam słonecznych. Same plamy zawsze pojawiają się parami, stanowią bowiem bieguny słonecznego pola magnetycznego. Mimo, że wydają się ciemne, to są jaśniejsze niż nasza planeta. Co 11 lat plamy niemal kompletnie znikają i Słońce się „resetuje”. Co ciekawe, aktywność Słońca jest najniższa właśnie wtedy. Im więcej plam, tym Słońce bardziej aktywne lub inaczej „kapryśne”. Prawdopodobnie istnieje dodatkowy cykl długoterminowy, trwający pomiędzy 41.000 a 100.000 lat, który może być skorelowany z epokami lodowcowymi na naszej planecie. Część naukowców, czy paranaukowców, wskazuje na możliwość istnienia trzeciego, kilkusetletniego cyklu średnioterminowego, związanego z minimum Maundera (mini-epoką lodowcową, trwającą od 1645-1717 roku, kiedy to było wyjątkowo niewiele raportów o plamach słonecznych). Jednakże z powodu krótkiego czasu obserwacji oraz nieznajomości pełnych mechanizmów naszego Słońca, to wciąż hipotezy wymagające zbadania. Nawet najkrótszy cykl, wydawać się mogło najbardziej zbadany, sprawia nam olbrzymią ilość kłopotów. Dla przykładu: jego minima i maksima określane są z datą wsteczną.

Jak Słońce wpływa na naszą planetę? Czyni to na trzy, podstawowe sposoby. Pierwszym i najważniejszym jest energia. Średnio dziennie Ziemia otrzymuje około 340 W energii na m2 powierzchni. Owa energia wystarcza do zasilenia oraz rozwoju flory oraz fauny a także życia ludzkiego i funkcjonowania naszej cywilizacji. Efekt cieplarniany, o którym dość często słychać w mediach to zaburzenie gospodarki tą energią poprzez zwiększanie lub zmniejszanie jej absorpcji w ramach poszczególnych etapów cyklu. Drugim, nie mniej ważnym to promieniowanie dostarczane z wiatrem słonecznym. Zwykle są to cząstki szkodliwe, wychwytywane przez ziemskie pole magnetyczne i kierowane do okolic biegunowych, gdzie pojawiają się spektakularne zorze polarne. Jednakże, co jakiś czas, w efekcie burz słonecznych, następuje wyrzut masy, która jest w stanie przeciążyć ziemskie pole magnetyczne, jeżeli dotrze do naszej planety. Może doprowadzić do pojawienia się zjawiska zórz polarnych na niższych szerokościach geograficznych, a w skrajnych przypadkach zakłócić telekomunikację oraz proces produkcji i dystrybucji energii elektrycznej na masową skalę. Po trzecie, wiatr słoneczny stanowi barierę dla promieniowania międzygwiezdnego oraz przybyszów z innych regionów Galaktyki. Przyjmuje się, że granicą Układu Słonecznego jest heliopauza, gdzie energia wiatru słonecznego wyrównuje się z energią wiatru międzygwiezdnego. Owa granica jest obecnie penetrowana przez sondy kosmiczne Voyager I oraz Voyager II.

A co w przyszłości? Trudno powiedzieć. Przyjmuje się, że nasze Słońce jest jak na swoje rozmiary, jest gwiazdą wyjątkowo łagodną oraz stabilną. Podstawowe pytanie brzmi, czy zawsze tak było oraz czy zawsze tak będzie. Przyjmuje się, że Słońce osiągnęło już półmetek własnej egzystencji i ma około 4,568 miliarda lat. Za drugie tyle lat, Słońce wejdzie w stan czerwonego olbrzyma, najprawdopodobniej połykając naszą planetę. Następnie przekształci się w mgławicę planetarną z białym karłem w centrum, który będzie powoli „stygł” aż do końca czasu trwania Wszechświata. Jednak zanim to się stanie, naukowcy szacują, że za około 600 milionów lat, promieniowanie słoneczne nasili się na tyle, że fotosynteza stanie się niemożliwa. Wyginą wszystkie rośliny a chwilę później również zwierzęta, kładąc kres całości życia na Ziemi. I przekształcając ją w pustynną planetę.

Ale to za chwilę. Dziś pozostaje nam się cieszyć ciepłem i słoneczną pogodą. A dla zimnolubnych, za dwa miesiące przewidywane jest coroczne ochłodzenie.