I parametri fisici del Sole
Il raggio del Sole
La misura del raggio del Sole, così come quella di un pianeta,
può essere ricavata a
partire dalla conoscenza della distanza d e del diametro angolare.
Dalla figura si ha che
R = d/2 
con l'angolo misurato in radianti.
Il Sole ha un diametro angolare di circa 0,0093
radianti (pari a 32') ed ha quindi un raggio di circa 700.000 km, 109 volte
maggiore di quello equatoriale terrestre (6.378 km).
Il suo volume supera quello terrestre di circa un milione e trecentomila volte.
La massa del Sole
Il valore della massa del Sole
può essere ricavata dalla terza legge di Keplero generalizzata da Newton:
P2 (MS + mT) =
4 
2 a3/G
Risulta per la massa del Sole un valore di circa 2×1030 kg,
non facilmente
rappresentabile in termini concreti. Per poterne avere un'immagine basta pensare che, in
cifra tonda, la massa del Sole è 330.000 volte quella della Terra e 1000 volte superiore
a quella di Giove, il pianeta più grande del Sistema solare. Nota la massa ed il volume
del Sole, si ottiene facilmente la sua densità media, data dal rapporto
tra massa e volume, che risulta
essere pari a 1410 kg/m3, superiore dunque alla densità dell'acqua,
pari ad 1000 kg/m3.
La luminosità del Sole
Con questo termine si intende l'energia irraggiata dal Sole in tutte le
direzioni
nell'unità di tempo.
Il suo valore può essere determinato a partire dalla
costante solare.
Risulta che la luminosità del Sole vale
LS = 3,86×1026 J/s
(pari a 386.000 miliardi di miliardi di kW!).
Di questa potenza la Terra ne riceve appena un miliardesimo o poco più.
Quanto basta
per mantenere la vita; il resto, salvo qualche altra minima frazione
intercettata dai vari
pianeti, va perduto nello spazio.
La temperatura superficiale del Sole
Il dato della luminosità permette di determinare la temperatura della fotosfera
solare, detta temperatura superficiale, utilizzando la Legge di Stefan
del corpo nero
L = 4
R2 
T4
Risulta un valore di 5780° K. A questa temperatura il massimo dell'emissione di corpo
nero cade, per la legge di Wien, nella regione del giallo-verde e tale fatto
determina il
colore caratteristico del Sole.
La composizione chimica del Sole
Per quanto riguarda, infine, la composizione chimica del Sole, la
spettroscopia consente
un analisi qualitativa e quantitativa accurata dei gas solari.
L'analisi quantitativa mostra
che l'elemento di gran lunga più abbondante è l'idrogeno (H),
pari al 73% della massa solare, seguito dall'elio (He) con il 25%.
Tutti gli altri elementi, raggruppati nel termine generico di metalli
(Z),
sono distribuiti nel residuo 2% in proporzioni diverse. I più abbondanti sono
nell'ordine:
l'ossigeno (O), il carbonio (C), il ferro (Fe), il neon (Ne), l'azoto (N),
il silicio (Si), il magnesio (Mg), lo zolfo (S), l'argon (Ar), il nichel (Ni) ed
il calcio (Ca).
A proposito dell'elio va detto che tale
elemento deve il suo nome (che deriva dal greco Elios = Sole) proprio al fatto di essere
stato scoperto per la prima volta nello spettro solare.