Τι συμβαίνει μέσα στον Ήλιο

Αν ο Ήλιος ήταν φωτιά, θα είχε σβήσει εδώ και πολύ καιρό: η χημική καύση απελευθερώνει υπερβολικά λίγη ενέργεια ανά γραμμάριο - καύσιμο στο μέγεθος του Ήλιου θα καιγόταν μέσα σε χιλιάδες χρόνια. Όμως ο Ήλιος είναι περίπου 4,6 δισεκατομμυρίων ετών και έχει διανύσει περίπου τη μισή διαδρομή του.

Εδώ λειτουργεί κάτι άλλο. Το βάρος των εξωτερικών στρωμάτων συμπιέζει το κέντρο, έτσι ώστε η ύλη εκεί να είναι περίπου 150 φορές πυκνότερη από το νερό και η θερμοκρασία να φτάνει περίπου τους 15 εκατομμύρια βαθμούς. Σε αρκετά βήματα, οι πυρήνες υδρογόνου ενώνονται και σχηματίζουν έναν πυρήνα ηλίου, ο οποίος είναι λίγο ελαφρύτερος από το άθροισμα των αρχικών. Η διαφορά μετατρέπεται σε φως: περίπου τέσσερα εκατομμύρια τόνοι το δευτερόλεπτο παύουν να είναι ύλη.

Αυτό γίνεται αργά. Τα πρωτόνια έχουν ίδιο ηλεκτρικό φορτίο και απωθούνται, ενώ ακόμη και οι 15 εκατομμύρια βαθμοί δεν αρκούν για να συγκρουστούν άμεσα: η σύντηξη γίνεται μέσω κβαντικής σήραγγας, δηλαδή χάρη σε μια σπάνια σύμπτωση. Κατά μέσο όρο, ένα πρωτόνιο περιμένει δισεκατομμύρια χρόνια για να αντιδράσει. Γι’ αυτό ο Ήλιος δεν ανάβει όλος μονομιάς, αλλά λάμπει σταθερά.

Ένα κυβικό μέτρο του ηλιακού πυρήνα απελευθερώνει κατά μέσο όρο περίπου 276 βατ - περίπου της ίδιας τάξης μεγέθους με έναν σωρό κομπόστ. Ο Ήλιος είναι εκτυφλωτικός όχι χάρη στην ισχύ σε ένα μόνο σημείο, αλλά χάρη στο μέγεθός του: στο εσωτερικό του υπάρχουν τόσα πολλά τέτοια κυβικά μέτρα, ώστε όλα μαζί να σχηματίζουν ένα άστρο.

Έπειτα, η ενέργεια πρέπει να βγει προς τα έξω. Ο πυρήνας καταλαμβάνει περίπου το ένα τέταρτο της ακτίνας, πάνω από αυτόν βρίσκεται η ζώνη ακτινοβολίας - έως το 70% της ακτίνας - και το εξωτερικό τρίτο είναι ζώνη μεταφοράς. Στη διαδρομή, η θερμοκρασία πέφτει σχεδόν 3000 φορές.

Τα στρώματα είναι διαμορφωμένα έτσι για κάποιο λόγο. Όσο η ύλη παραμένει διαφανής, τη θερμότητα τη μεταφέρει η ακτινοβολία. Πιο κοντά στην επιφάνεια, το αέριο ψύχεται και γίνεται αδιαφανές, οπότε η ακτινοβολία δεν μπορεί να περάσει - τότε κινείται το ίδιο το αέριο: το θερμό ανεβαίνει, το ψυχρό βυθίζεται. Από έξω αυτό φαίνεται σαν κοκκώδης υφή: κάθε «κόκκος» έχει διάμετρο περίπου 1000 χιλιομέτρων και διαρκεί περίπου 10 λεπτά.

Ένα φωτόνιο γάμμα από τον πυρήνα απορροφάται και εκπέμπεται ξανά σχεδόν αμέσως - δισεκατομμύρια φορές, κάθε φορά προς τυχαία κατεύθυνση. Οι εκτιμήσεις για το πόσο χρειάζεται η ενέργεια για να φτάσει στην επιφάνεια διαφέρουν: από χιλιάδες έως εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια. Τα υπόλοιπα 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα έως τη Γη, το φως τα διανύει σε 8 λεπτά και 20 δευτερόλεπτα.

Κανείς δεν έχει κοιτάξει στο εσωτερικό του, υπάρχουν όμως δύο έμμεσοι τρόποι. Τα νετρίνα γεννιούνται στις ίδιες αντιδράσεις και αλληλεπιδρούν σχεδόν με τίποτα: εγκαταλείπουν τον πυρήνα σε λίγα δευτερόλεπτα και φτάνουν στους ανιχνευτές στη Γη - μια άμεση αναφορά από το κέντρο. Ο Ήλιος παράγει επίσης ήχους: η επιφάνειά του ταλαντώνεται και από το σύνολο των συχνοτήτων ανασυνθέτουμε την πυκνότητα και την ταχύτητα του ήχου σε βάθος.