Солнце является самой близкой к нам звездой. Центральное тело Солнечной системы и ярчайшее светило оказывает влияние на все природные процессы на Земле. Среди звезд оно занимает весьма скромное место. Это желтый карлик спектрального класса G2 V — звезда, средняя по своим размерам, массе, температуре поверхности, плотности и т.д.
Раскаленный вращающийся газовый шар Солнца заключает в себе 99,87 % массы всей солнечной системы. Масса планет составляет, таким образом, всего 1/750 массы всей Солнечной системы. Диаметр Солнца равен 1 392 000 км (в 109,1 раза больше диаметра Земли). Сплюснутость солнечного шара всего 10-5.
Температура видимой поверхности слоев Солнца около 6000 К. По современным представлениям о внутреннем строении звезд температура дложна возрастать с глубиной, достигая в центре Солнца около 15 млн градусов. Давление в центре достигает 340 миллиардов атмосфер, плотность несколько меньше 160 г/см3. В ядре Солнца, радиусом в 1/4 RСолин. (объем 1/64 VСолин.) содержится 1/2 MСолн. и генерируется ~99 % всей энергии. Высокая температура и громадное давление вышележащих слоев создает в недрах Солнца условия для ядерной реакции, которые являются источником солнечной энергии. Главной такой реакцией считают превращение ядер водорода в гелий. При превращении 1 г водорода в гелий выделяется ~1012 Дж энергии (согласно соотношению Эйнштейна E=mc2 между массой и энергией, где c — скорость света).
Определив количество энергии, которое получает единица поверхности (перпендикулярной к падающим лучам) на среднем расстоянии Земли от Солнца вне земной атомсферы в единицу времени, можно расчитать общее количество энергии, испускаемой Солнцем, и его температуру.
Для измерения плотного потока солнечной радиации применяются особые приборы — пиргелиометры, конусный радиометр, спектроболометры и др. приборы. Учтя поглощение в Земной атмосфере (~23 % потока, если Солнце находится в зените), найдем число калорий, получаемых квадратным сантиметром поверхности, перпендикулярной к солнечным лучам, в минуту, — эта величина называется солнечной постоянной. Оказалось, что эта постоянная (на самом деле она меньше чем на 1 % меняется в зависимости от фазы солнечной активности) в среднем равна 1,965 калорий в минуту на 1 см3 или 1369 Вт/м2. Так как радиус Солнца в 215 раз меньше среднего расстояния от Солнца до Земли, то площадь поверхности Солнца в 2152 = 46 225 раза меньше площади сферы с радиусом 149 600 000 км. Следовательно, один квадратный сантиметр поверхности Солнца испускает 6,33 кВт. Вся поверхность Солнца излучает 3,85*10-12Т4 Вт. Это светимость Солнца.
По закону Стефана-Больцмана квадратный сантиметр поверхности фбсолютно черного тела излучает 5,67*10-12Т4 Вт.
Таким образом, эффективная температура Солнца равна
если принять, что Солнце излучает как абсолютно черно черное тело.
Ежесекундно Солнце теряет около 4,3 млн т массы на излучение. В год это составляет массу астероида диаметром 50 км. Но Солнце очень велико: 1 % свей массы оно потеряло бы на излучение за 150 млрд лет.
Явления, протекающие во внешних слоях и в атмосфере Солнца, не имеют пока полного объяснения.
Такова, например, 11-летняя (точнее, 22-летняя) периодичность солнечной активности, проявляющаяся в образовании пятен, факелов и факельных полей, протуберанцев и в изменении формы солнечной короны. Загадочной является также перемена знака магнитных полей при появлении пятен нового солнечного цикла. Не имеет объяснения и постепенное уменьшение гелиографической широты появления пятен в течение одного цикла.
