Słońce jest gwiazdą znajdującą się w tzw. ciągu głównym. Jej wiek szacowany jest na około 5 miliardów lat. Pod względem budowy jest to kula gazów - głównie zaś wodoru oraz helu - a jej średnica wynosi w przybliżeniu 1,4 miliona kilometrów. Masa Słońca jest 750-krotnie większa niż łączna masa planet Układu Słonecznego i jest 7-krotnie przewyższa masę przeciętnej gwiazdy. Obrót gwiazdy indukuje pole magnetyczne, a ponieważ obszary znajdujące się bliżej równika wykonują szybsze obroty niż te znajdujące się na biegunach, linie pola magnetycznego są skręcone wewnątrz Słońca. Gdy linie te przebijają powierzchnie, powoduje to przejawy tzw. aktywności słonecznej w postaci plam, rozbłysków oraz protuberancji. Aktywność ta, a w szczególności plamy słoneczne, mają 11-letni cykl zmian. Zbudowane z obłoków materii gazowej Słońce nie ma ostrych granic, obserwowane z Ziemi ma wyraźnie zarysowane brzegi. Zjawisko to tłumaczy się tym, że światło emitowane ze Słońca w większości pochodzi z warstwy która ma grubość wynoszącą zaledwie kilkaset kilometrów - jest to tzw. fotosfera, i to ją przyjmuję się jako powierzchnię Słońca. Kolejną warstwą Słońca, znajdującą się powyżej fotosfery jest chromosfera oraz korona słoneczna. Razem tworzą one atmosferę Słońca. Najbliższa Ziemi gwiazda to centralne ciało Układu Planetarnego w którym się znajdujemy. Bez światła i ciepła pochodzącego ze Słońca nie byłoby możliwa powstanie i ewolucja życia na naszej planecie. Dlatego też Słońce to najważniejsza, a zarazem i najbliższa, dla nas gwiazda. Badania Słońca jest jednym z podstawowych źródeł naszej wiedzy o budowie oraz ewolucji innych gwiazd.

POWSTANIE I EWOLUCJA SŁOŃCA

Gdy pięć miliardów lat wstecz nie istniały jeszcze Słońce, ani też nasza planeta, w przestrzeni międzygwiezdnej w którym dziś mieszkamy, występowała wielka, rozrzedzona i niejednorodna chmura gazu oraz pyłu. Jej skład stanowiły przede wszystkim dwa pierwiastki chemiczne - wodór i hel. Dziś również stanowią one główną część materii Wszechświata. Oprócz wspomnianych wodoru i helu chmura zawierała również odrobinę pyłu - składały się na niego drobiny materii cięższej niż wodór i hel które pochodziły z innych gwiazd. Niejednorodność chmury objawiała się min. tym, że jej gęstość materii w niektórych jej częściach była większa bądź też mniejsza od średniej. Grawitacyjne przyciąganie obiektu zależy od wielkości jego masy, stąd też obszary charakteryzujące się większą gęstością mogły przyciągać materię mocniej aniżeli obszary o mniejszej gęstości. Zatem materia gromadziła się w obszarach o większej gęstości zwiększając jeszcze masę tych obszarów, tym samym powodując zwiększenie siły przyciągania grawitacyjnego. Proces narastający w sposób lawinowy spowodował, że chmura w całości zaczęła zapadać się - spowodowało to dwa szczególne zjawiska: 1) w centrum chmury wzrosła znacznie ilość materii - powstała w ten sposób bardzo gęsta kula; wzrost jej gęstości spowodował równoczesny wzrost temperatury; 2) w miarę kurczenia się chmury i narastania jej gęstości rosła jednocześnie prędkość wirowania (ruchu obrotowego wokół własnej osi), spływająca zaś materia wytworzyła płaski, prostopadły do osi obrotu chmury dysk. Chmura taka przypominała kształtem naleśnik z odrobiną dżemu pośrodku. Obie te części zbudowane były z identycznej materii, lecz na brzegach dysku gęstość była wyraźnie mniejsza aniżeli w jego centrum. Tylko 1% materii chmury znalazł się w samym dysku, reszta została skupiona w centralnej części (czyli "dżemie"). Ta właśnie część zmieniła się następnie w gwiazdę, czyli nasze Słońce. Z kolei z pozostałej części powstały planety (w tym oczywiście Ziemia), księżyce, oraz takie obiekty jak komety i planetoidy. W miarę jak zapadała się centralna część gromadziło się w niej coraz więcej materii, jej temperatura rosła a gaz ją tworzący zaczął emitować promieniowanie. Grawitacja spowodowała, że kula ta coraz mocniej się zapadła - wywołało to kompresję oraz podgrzanie zapadającej materii. Wzrost temperatury był tak wielki, że elektrony zaczęły odrywać się od atomów. W tych warunkach materia z której powstało Słońce, stanowiła gorącą mieszanina obdarzonych ujemnym ładunkiem elektronów i naładowanych dodatnio jąder atomowych. Taką materię określamy mianem plazma.

Plazma stanowi obecnie w Słońcu i innych gwiazdach większość materii. Wzrastająca wewnątrz wirującej, gazowej kuli temperatura spowodowała, iż materii poruszała się szybciej. Wodór stanowił główny składnik powstającego wówczas Słońca. Atom wodoru zbudowany jest z jednego elektronu oraz jądra składającego się z jednego protonu. Pod wpływem wysokiej temperatury elektrony uwalniają się od macierzystych jąder atomowych (w przypadku wodoru jest to pojedynczy proton). Protony następnie poruszają się chaotycznie z ogromnymi prędkościami ulegając zderzeniom ze sobą. Za moment narodzenia gwiazdy można przyjąć ten, gdy zostały zainicjowane reakcje jądrowej syntezy. Stało się tak w momencie, gdy we wnętrzu Słońca temperatura sięgnęła temperatury obecnej, czyli 15 milionów stopni Celsjusza. Wówczas prędkość chaotycznego ruchu protonów wzrosła na tyle, że były one w stanie przekroczyć barierę elektrostatyczną i zaczęły one oddziaływać ze sobą siłami jądrowymi.

W wyniku reakcji syntezy cztery protony zostają przekształcone w jedno jądro helu. W procesie tym powstają też inne cząstki i uwolniona zostaje duża porcja energii. Powstałe z kolei jądro helu składa się z dwóch protonów oraz z dwóch neutronów. Prowadzi to do jeszcze większego nagrzania wnętrza i powstania ciśnienia które równoważy grawitacje. Czynniki konieczne do utrzymania procesów syntezy jądrowej, (zwanych też termojądrowymi) czyli bardzo wysoka temperatura i ogromne ciśnienie, panują tylko w samym wnętrzu gwiazdy. Materia znajdująca się w warstwach na powierzchni jest zbyt zimna, by mogły w niej zachodzić opisane reakcje syntezy. Słońce jest już zatem gwiazdą zużywającą wodór jako paliwo w reakcjach termojądrowych w wyniku których syntezuje się hel oraz uwalniane są dostatecznie duże ilości energia, aby ciśnienie zrównoważyło grawitację. Dzięki takim reakcjom Słońce może emitować promieniowanie w postaci światła i ciepła. Jak już wspomniano światło słoneczne docierające do Ziemi pochodzi z jego warstwy powierzchniowych, czyli fotosfery. Jest to widoczna, żółta tarcza gwiazdy. Temperatura tej warstwy wynosi 5500 stopni Celsjusza. Kolejną warstwą Słońca jest wspomniana atmosfera słoneczna - cechuje się ona mniejszą gęstością i wyższą temperaturą. Jej promieniowanie zanika w blasku promieniowania fotosfery, jest ono dostrzegalne jedynie podczas zaćmienia Słońca. Chromosfera jest warstwą o grubości rzędu tysiąca kilometrów i jasnoczerwonej barwie. Barwa ta spowodowana jest obecnością wodoru w postaci gazowej; jest ona widoczna z Ziemi wówczas, gdy Księżyc zasłoni promieniowanie pochodzące z fotosfery. Korona to z kolei włóknista poświata o perłowo-białej barwie i temperaturze ponad miliona stopni Celsjusza, dostrzegalna podczas zjawiska całkowitego zaćmienia Słońca. Korona rozciąga się wiele milionów kilometrów nad fotosferą i przekształca się ona w strumień materii ulatującej ze Słońca. Warstwa ta zanika gdzieś w przestrzeni międzygwiezdnej. Cząstki materii wylatujących ze powierzchni Słońca stanowią tzw. wiatr słoneczny. W jego wyniku następuje przepływ naładowanych cząstek i (w zależności od kierunku) ścieśnia oraz rozciąga on linie ziemskiego pola magnetycznego. Zjawisko to jest odpowiedzialne za burze magnetyczne oraz powstawanie zórz polarnych i zaburzeń łączności radiowej.

Rozmiary Słońca są gigantyczne w porównaniu z planetami naszego Układu Słonecznego. Średnica Słońca jest równa średnicy 109 kul ziemskich ułożonych jedna tuż obok drugiej. Objętość najbliższej nam gwiazdy jest z kolei aż 1,3 mln razy większa niż naszej planety. Na tle innych gwiazd jednak Słońce należy do "średniaków". Istnieje we Wszechświecie wielka liczba gwiazd o objętości miliony razy większej niż objętość naszego Słońca, ich masy z kolei mogą nawet stokrotnie przewyższać masę Słońca.

Słońce zbudowane jest w większości z wodoru i helu oraz niewielkiej ilości cięższych pierwiastków. W jego wnętrzu temperatura sięga nawet 15 milionów stopni Celsjusza. Wodór zostaje przekształcony w hel w wyniku odbywających się tam procesów syntezy termojądrowej. Każdej sekundy na Słońcu około 657 mln ton wodoru zostaje przekształcone w 653 mln ton helu. Jeszcze gorętszymi i jaśniejszymi warstwami Słońca są tzw. pochodnie słoneczne. Te struktury występują w pobliżu takich tworów jak plamy słonecznych oraz wokół równika i biegunów Słońca.