Introducció. Totes les estrelles que veiem per la nit són grans masses d'àtoms de gas hidrogen que estan reaccionant entre sí i alliberant una gran quantitat d'energia. Aquesta energia d'origen atòmic, anomenada energia nuclear de fusió, ja que procedeix de la unió dels nuclis dels àtoms d'hidrogen, és l'energia pròpia de l'Univers i, per tant, l'energia més natural. També és la que avui manté la vida en el nostre planeta, la que fa milions d'anys va permetre viure el plàncton que va donar lloc al petroli i als arbres que van donar lloc al carbó, la que mou l'aigua que després permet el funcionament de les centrals hidroelèctriques, la que origina els vens que permeten obtenir energia eòlica, etc. A diferència de la coneguda energia nuclear de fissió d'àtoms d'urani aquesta energia no deixa residus contaminants, la qual cosa és molt important per evitar la contaminació radioactiva del nostre planeta.

Actualment els científics estan intentant aconseguir aquesta energia en la Terra per poder substituir l'energia procedent de la combustió del petroli, que està disminuint molt i que, com origina molt diòxid de carboni, que és un gas que dificulta la sortida del calor des de la Terra a l'espai, està provocant un perillós escalfament del planeta (efecte hivernacle). El gran problema és que a la Terra resulta molt difícil aconseguir les enormes pressions i temperatures que es donen a l'interior del Sol i que, de moment, semblen imprescindibles per obtenir la fusió de l'hidrogen. Cal recolzar molt la recerca científica en aquest sentit perquè quasi tota la humanitat avui ja no podria subsistir sense una gran font d'energia. Una vegada més el coneixement de l'antic Univers és el que ens està donant la clau per trobar la solució del nostres problemes.

1. El Sol. El Sol és una estrella mitjana de color groc. La seva temperatura superficial és de 5 500 ºC i la seva temperatura interna és de 15 000 000 ºC. El seu nucli està format bàsicament per àtoms d'hidrogen que al reaccionar entre si forma heli i desprenen molta energia, és l'anomenada energia atòmica o nuclear de fusió de l'hidrogen. El seu diàmetres 109 vegades el terrestre, la qual cosa implica un volum superior a un milió de vegades el volum de la Terra. Donat que està constituït per gasos el seu pes només és unes 300000 vegades el pes de la Terra.

El Sol presenta una estructura interna constituïda per les següents tres capes:

• Nucli. És la part central. Presenta una gran densitat (158 vegades superior a la del aigua), una elevada temperatura (15 000 000 ºC) i està sotmès a una gran pressió. En ell es realitzen les reaccions de fusió de l'hidrogen.
• Zona de radiació. És la zona intermèdia. Per ella passa l'energia procedent del nucli
• Zona de convecció. És la zona superior del Sol, la zona que bull i que aporta energia a la fotosfera, que és la seva capa superficial. La fotosfera és una capa de només 400 km d'espessor que està a 5500 ºC i que constitueix els disc visible del Sol. Si el Sol es compara amb una poma la fotosfera equivaldria a la seva pell. A la fotosfera s'observen zones més fosques anomenades taques solars, que són zones de menor temperatura (uns 4000 ºC). Les petites duren un o dos dies però la majoria creixen i poden durar entre unes setmanes a un parell de mesos.

Per sobra el Sol presenta una atmosfera solar en la qual es poden diferenciar dues capes.

• Cromosfera. És l'atmosfera inferior. És rosada i quasi transparenta. Presenta uns 10 000 km d'espessor i una temperatura que oscil·la entre 5 500 ºC a la seva base i 1 000 000 ºC a la seva part superior. Presenta una gran activitat. Per una banda estan les espícules que són ejeccions d'hidrogen que no sobrepassen la cromosfera, que duren uns deu minuts i que es produeixen molts contínuament. D'altre banda estan les protuberàncies solars que són enormes surgències de gas hidrogen que poden sobrepassar la corona. Unes tornen a caure sobre la cromosfera formant un arc que dura unes hores, unes altres formen arcs molts prims que duren fins i tot anys i un tercer tipus anomenades "fulguracions" son verticals i duren uns pocs minuts.
• Corona. És l'atmosfera superior. Consisteix en un halo blanquinós que arriba al milió de quilòmetres d'espessor i que presenta una temperatura que oscil·la entre 1 000 000 a 2 000 000 ºC. Només és visible en els moments d'eclipsi, és a dir quan la Lluna tapa el disc solar. A la corona també s'originen protuberàncies i la major part de les radiacions electromagnètiques solars d'ona llarga.

El Sol es va formar fa uns 4600 milions anys per condensació d'hidrogen, heli i pols còsmica (actualment presenta un 75% d'hidrogen, un 23% d'heli i un 2% de pols còsmic) i es creu que s'apagarà dintre d'uns altres 4500 milions d'anys, quan es consumeixi tot el seu hidrogen.

2. Primeres teories científiques sobre la forma del Sistema Solar. Es diferencien dos grans teories científiques, la més antiga anomenada geocèntrica i la moderna anomenada heliocèntrica.

Teoria geocèntrica. En aquesta teoria es proposa que la Terra és el centre de l'Univers i que els planetes i el Sol giren al voltant d'ella descrivint circumferències. Es fonamentava en l'observació diària de la sortida i posta del Sol. Es remunta al segle III aC. Posteriorment, en el segle II dC, el grec Ptolomeu (90-168 dC) va observar que en determinades èpoques de l'any els planetes es veien més brillants i el Sol semblava més gran. Per explicar tot això sense contradir que les òrbites eren circumferències Ptolomeu va proposar que el Sol i els planetes seguien petites òrbites al voltant d'un punt el qual alhora descrivia una gran circumferència al voltant de la Terra. Com més observacions feia més circumferències subordinades havia d'imaginar, i així va arribar a proposar fins 39 d'aquestes circumferències. És l'anomenada model de Ptolomeu.

Teoria heliocèntrica. En aquesta teoria es proposa que el Sol està en el centre i que és la Terra i els altres planetes els que giren al voltant d'ell. Es remunta al segle III aC. Va ser recuperada per Copèrnic (1473-1543 dC) en el segle XVI, millorada per Kepler (1571-1630) al demostrar que les òrbites no eren circulars sinó el·líptiques i finalment confirmada per Galileu (1564-1642) mitjançant observacions amb el seu telescopi.

3. La Lluna. És l'únic satèl·lit de la Terra. Es creu que prové d'un planeta que va quedar girant al voltant d'ella atrapat per la seva atracció. És un dels satèl·lits més grans del sistema solar, té un diàmetre de 3476 km, és a dir una mica més d'una quarta part del diàmetre terrestre. Aquestes petites dimensions fan que presenti una força de gravetat 6 vegades inferior a la de la Terra, per la qual cosa una persona que en la Terra pesaria 90 kg a la Lluna només pesaria 15 kg i per això podria fer grans salts. Una altre conseqüència d'aquesta petita força de gravetat és que la Lluna és incapaç de retenir el gasos. En no tenir atmosfera, la temperatura mitjana de la seva superfície varia molt entre el dia (107ºC) i la nit (-173 ºC). Aquestes condicions fan impossible l'existència de vida.

Al no haver-hi atmosfera cada vegada que cau un meteorit el xoc és molt violent i es produeix un petit terratrèmol. Això ha estat aprofitat per estudiar l'estructura interna de la Lluna amb aparells que van instal·lar-hi els astronautes i s'ha descobert que, com la Terra, presenta una escorça, un mantell i un nucli. A la seva superfície es poden observar grans cràters que són el resultat de l'impacte de grans meteorits, immenses planúriescon l'anomenat "Mar de la Tranquil·litat" i serralades de milers de metres d'alçada.

La Lluna presenta un moviment de translació al voltant de la Terra, en el qual fa una volta completa cada 27 dies i 7 hores i un moviment de rotació sobre si mateixa en el qual fa una volta completa en aquest mateix temps. A causa de això la Lluna sempre mostra a la Terra la mateixa cara. L'altra cara s'anomena "la cara oculta de la Lluna".

A causa del moviment de translació es produeixen els següents fenòmens: les fases lunars, els eclipses i les marees.

• Les fases de la Lluna. Són les successives parts de la cara de la Lluna il·luminada pel Sol que es pot veure des de la Terra en una volta completa. Si la Lluna girés en el mateix pla de l'eclíptica, és a dir el pla de gir de la Terra respecte al Sol, quan la Terra estigués entre el Sol i la Lluna, la Terra impediria que la Lluna quedés il·luminada pel Sol, però com el pla de gir de la Lluna respecte a la Terra forma un angle de 3º respecte al pla de l'eclíptica, en aquesta posició la Lluna es veu completament il·luminada. Això va canviant a lo llarg del mes a mesura que la Lluna dóna la volta a la Terra i així es produeixen les diferents fases lunars. Aquestes són:

• Lluna plena. És quan la Lluna està en una posició tal que de nit es pot veu tota ella il·luminada pel Sol
• Lluna en quart minvant. És quan la Lluna està en una posició tal que de nit només podem veure la meitat esquerra de la part que il·lumina el Sol. La Lluna comença a tenir forma de C.
• Lluna nova. És quan la Lluna està en una posició tal que de nit no la podem veure.
• Lluna en quart creixent. És quan la Lluna està en una posició tal que de nit només podem veure la meitat dreta de la part que il·lumina el Sol. La Lluna en els dies anterior ha presentat forma de D.

• Els eclipsis. És l'ocultació total o parcial d'un astre respecte a l'espectador a causa de la interposició d'altre astre. Segons l'astre ocultat es distingeixen el eclipsis de Sol i eclipsis de Lluna.

• Eclipsi de Lluna. Es diu eclipsi de Lluna quan és la Lluna l'astre que queda eclipsat, és a dir que queda tapat. Aquest eclipsi es produeix quan la Terra s'interposa entre el Sol i la Lluna i impedeix que els raigs solars il·luminin la Lluna. Òbviament només es pot donar quan hi ha Lluna plena. Segons que la Lluna quedi o no tapada completament es diferencien els eclipsis totals i els parcials.

• Eclipsi de Sol. Es diu eclipsi de Sol quan és el Sol l'astre que queda eclipsat, és a dir que queda tapat. Aquest eclipsi es produeix quan la Lluna s'interposa entre el Sol i la Terra i impedeix que des de la Terra puguem veure el Sol. Òbviament només es pot donar quan hi ha Lluna nova. Segons que el Sol quedi o no tapat completament es diferencien els eclipsis totals i els parcials.