Di Joseph NicholsonAggiornato il 24 marzo 2022
Il Sole è una colossale fornace che brucia idrogeno che irradia circa 4 × 10^26 watt ogni secondo. Questa produzione continua alimenta non solo la luce e il calore che sentiamo, ma anche tutta l’energia che alla fine raggiunge la Terra, compresi i combustibili fossili che alimentano il nostro mondo moderno. Il meccanismo dietro questo risultato prodigioso è la fusione nucleare.
L'idrogeno, l'elemento più leggero e semplice, è costituito da un protone e un elettrone. Negli strati esterni freddi di una stella nascente, la carica positiva dei protoni li tiene separati. Quando la protostella collassa sotto la gravità, la temperatura e la pressione nel suo nucleo aumentano finché i nuclei di idrogeno non riescono a superare la barriera di Coulomb. A circa **8 milioni di K**, quattro protoni attraversano la catena protone-protone, fondendosi per formare un nucleo di elio-4 e convertendo una piccola frazione di massa in energia tramite E = mc² . Man mano che la temperatura interna aumenta ulteriormente, diventano accessibili nuclei più pesanti; a circa **100 milioni di K**, tre nuclei di elio-4 si fondono nel processo triplo alfa per creare un atomo di carbonio-12.
L'energia rilasciata dalla fusione appare inizialmente come raggi gamma ad alta energia. Questi fotoni devono attraversare l’interno del Sole prima di fuggire nello spazio. Immediatamente attorno al nucleo si trova la zona di radiazione, così densa che i fotoni possono impiegare in media **171.000 anni** per uscire, a volte fino a diversi milioni di anni. Poi arriva la zona di convezione, dove il plasma caldo sale e il plasma più freddo affonda in una danza turbolenta. In questa zona, i raggi gamma vengono gradualmente degradati in fotoni di energia inferiore, principalmente luce visibile, mentre l'energia si propaga verso la superficie.
La fotosfera, la superficie visibile del Sole, ha una temperatura di circa **4.500–6.000K**. Sopra di essa si trova la corona, il sito delle macchie solari e delle protuberanze solari. Quando i fotoni escono finalmente dalla fotosfera, circa la metà dell’energia che arriva sulla Terra è luce visibile, un’altra metà è infrarossa e una porzione più piccola ma significativa è radiazione ultravioletta, che può essere pericolosa per gli organismi viventi. I fotoni solari viaggiano alla velocità della luce, coprendo la distanza di circa 150 milioni di chilometri dalla Terra in circa **otto minuti**.
