Co se děje uvnitř Slunce

Kdyby bylo Slunce táborákem, dávno by dohořelo: chemické hoření uvolňuje na gram příliš málo energie - palivo o velikosti Slunce by shořelo za tisíce let. Slunci je ale přibližně 4,6 miliardy let a urazilo asi polovinu své cesty.

Probíhá tu něco jiného. Hmotnost vnějších vrstev stlačuje centrum tak, že hmota je tam přibližně 150krát hustší než voda a teplota dosahuje asi 15 milionů stupňů. Jádra vodíku se v několika krocích spojí v jádro helia, které je o něco lehčí než součet původních jader. Rozdíl se mění ve světlo: přibližně čtyři miliony tun za sekundu přestávají být hmotou.

Probíhá to pomalu. Protony mají stejný náboj a odpuzují se, takže ani 15 milionů stupňů nestačí k tomu, aby se přímo srazily: slučování probíhá díky kvantovému tunelování, tedy vzácnou náhodou. Jednotlivý proton čeká na svou reakci v průměru miliardy let. Proto Slunce nevzplane naráz, ale svítí rovnoměrně.

Kubický metr slunečního jádra uvolňuje v průměru asi 276 wattů, což je řádově stejně jako kompostová hromada. Slunce oslňuje ne kvůli výkonu v jednom bodě, ale kvůli své velikosti: uvnitř je tolik takových kubických metrů, že dohromady tvoří hvězdu.

Energie se pak musí dostat ven. Jádro zabírá přibližně čtvrtinu poloměru, nad ním je zářivá zóna sahající do 70 % poloměru a vnější třetina je konvekční. Cestou teplota klesne téměř třítisíckrát.

Vrstvy jsou uspořádané právě tak z určitého důvodu. Dokud je hmota průhledná, teplo přenáší záření. Blíž k povrchu se plyn ochlazuje a stává se neprůhledným, takže záření nemůže projít - pak se pohybuje samotný plyn: horký stoupá, ochlazený klesá. Zvenčí to vidíš jako zrnitý vzor: každá „granule“ má v průměru asi tisíc kilometrů a žije přibližně deset minut.

Gama kvant z jádra se téměř okamžitě pohltí a znovu vyzáří, a to miliardykrát, pokaždé náhodným směrem. Odhady, jak dlouho trvá, než se energie dostane na povrch, se liší: od tisíců po stovky tisíc let. Zbývajících 150 milionů kilometrů k Zemi urazí světlo za 8 minut 20 sekund.

Dovnitř se nikdo nepodíval, ale existují dvě nepřímé cesty. Neutrina vznikají při stejných reakcích a téměř s ničím nereagují: opustí jádro za pár sekund a dorazí k detektorům na Zemi, což je přímá zpráva z centra. Slunce navíc vydává zvuky: jeho povrch kmitá a ze souboru frekvencí lze zrekonstruovat hustotu a rychlost zvuku v hloubce.