Surse de energie regenerabile - energia solară

Energia solară

Soarele este steaua aflată în centrul sistemului nostru solar. Pământul, toate celelalte planete, asteroizii, meteoriții, cometele precum și cantitățile enorme de praf interplanetar orbitează în jurul Soarelui, care totuși, prin mărimea sa, conține mai mult de 99% din masa întregului sistem solar.

Soarele este o sferă cu diametrul de aproximativ 1.4 milioane de km, formată din gaze cu temperaturi foarte mari (temperatura interioră a soarelui este de aproximativ 15.7 milioane de grade Kelvin , iar temperatura coroanei fiind de aproximativ 5 milioane de grade Kelvin). Această temperatură imensă, combinată cu o presiune de 70 miliarde de ori mai mare decât aceea a atmosferei Pământului creează condiţiile ideale pentru reacţiile de fuziune.

Reacţiile de fuziune din soare au loc între atomi de hidrogen, care se combină şi formează atomi de helium. În urma acestui proces se degajă energie sub forma unor radiaţii cu energie mare, mai cu seamă raze gamma. În timp ce aceaste radiaţii migrează din centrul spre exteriorul sferei solare, ele reacţionează cu diferite elemente din interiorul soarelui şi se transformă în radiaţii cu energie mica.

H_2 + H_2 -→ He + E

Reactia de fuziune

Hidrogenul reprezintă aproximativ 74% din masa Soarelui, heliul 25%, iar restul este constituit din cantități mici de elemente mai grele. Datorită acestei compoziții și a temperaturilor ridicate, pe Soare nu există o crustă (scoarță) solidă, și nici materie în stare lichidă, toată materia solară fiind în întregime în stare de plasmă și gazoasă.

Lumina orbitoare a Soarelui provine de la un înveliș de grosime mai mică de 300 km, fotosfera. Aceasta este cea care dă impresia că Soarele are o margine bine delimitată. Temperatura fotosferei este de aprox. 5.780 Kelvin. Văzută prin telescop, ea se prezintă ca o rețea de celule mici sau granule strălucitoare, aflate într-o permanentă agitație. Fiecare granulă este o bulă de gaz de mărimea unei țări ca Franța. Ea apare, se transformă și dispare în aproximativ 10 minute. Pe alocuri, suprafața Soarelui prezintă pete întunecate, numite pete solare, care au fost foarte mult cercetate dupa inventarea lunetei și a telescopului. Urmărindu-le zi de zi, observăm că ele nu ramân în același loc. Această deplasare dovedește că Soarele se învârtește în jurul propriei sale axe. În timpul unei eclipse totale, când discul orbitor al Soarelui dispare, uneori chiar total, în spatele Lunii pentru câteva ore, remarcăm în jurul Soarelui o bordură subțire, de un roșu aprins, cromosfera, iar dincolo de aceasta, un halo argintiu, mai mult sau mai puțin neregulat, coroana.

Cromosfera și coroana sunt învelișurile exterioare ale Soarelui. Ele formează așa-numita atmosferă solară. În mod obișnuit nu le vedem, pentru că sunt mult mai puțin luminoase decât fotosfera. Cromosfera se ridică până la 5.000 km de suprafața Soarelui. Ea este acoperită de mici jeturi dinamice de gaz foarte cald, spiculii (sau spicule). Temperatura ei crește o dată cu altitudinea: în vârf, ea atinge 20.000 °C. Coroana, care îmbracă atmosfera, se diluează treptat în spațiu și nu are o limită exterioară bine definită. Ea este foarte rarefiată, dar extrem de caldă: temperatura sa depașește 1 milion de grade. Cu ajutorul instrumentelor speciale, din timp in timp se observă că anumite regiuni ale cromosferei devin deodată foarte strălucitoare: acestea sunt erupțiile solare. În urma acestora apar jeturi imense de gaz, protuberanțele, care au aspectul unor filamente întunecate. În afară de acestea, un flux de particule foarte rapide părăsește Soarele prin coroană în mod permanent. Acestea sunt vânturile solare. Desigur, interiorul Soarelui nu poate fi văzut, dar studierea suprafeței și a straturilor sale exterioare oferă astronomilor informații despre structura sa internă. Ea conține toate elementele simple identificate și pe Pământ, dar 98% din masa sa este formată din hidrogen și heliu (73% hidrogen și 25% heliu).