Miks Päikese sees lõket pole
Kui Päike oleks lõke, oleks see ammu otsa saanud: keemiline põlemine annab grammi kohta liiga vähe energiat - Päikese-suurune kütusekogus põleks tuhandete aastatega ära. Päike on aga umbes 4,6 miljardit aastat vana ja oma elueast umbes poole läbinud.
Toimib miski muu. Väliskihtide raskus surub keskme kokku nii, et aine on seal umbes 150 korda tihedam kui vesi ja temperatuur umbes 15 miljonit kraadi. Vesinikutüumad ühinevad mitme sammu jooksul heeliumituumaks, mis on lähteainete summast veidi kergem. Erinevus vabaneb valgusena: umbes neli miljonit tonni sekundis lakkab olemast aine.
See toimub aeglaselt. Prootonitel on sama laeng ja nad tõukuvad, kuid isegi 15 miljonist kraadist ei piisa, et need otse kokku põrkaksid: ühinemine toimub kvanttunnelduse kaudu ehk haruldase juhuse tõttu. Üksik prooton ootab oma reaktsiooni keskmiselt miljardeid aastaid. Seetõttu ei lahvata Päike korraga, vaid paistab ühtlaselt.
Üks kuupmeeter Päikese tuuma eraldab keskmiselt umbes 276 vatti, suurusjärk on sama mis kompostihunnikul. Päike pimestab mitte ühes punktis oleva võimsuse, vaid oma suuruse tõttu: selliseid kuupmeetreid on seal nii palju, et kokku moodustavad need tähe.
Kuidas valgus Päikese keskpunktist välja pääseb
Edasi peab energia välja pääsema. Tuum hõlmab umbes veerandi raadiusest, selle kohal on kiirguslik vöönd, mis ulatub 70%-ni raadiusest, ja välimine kolmandik on konvektiivne. Teel langeb temperatuur peaaegu 3000 korda.
Temperatuur Päikese sees, miljonites kraadides: keskmes 15, konvektsioonipiiril umbes 2, pinnal 0,006
Kihid on selliselt üles ehitatud põhjusega. Kuni aine on läbipaistev, kannab soojust kiirgus. Pinnale lähemal gaas jahtub ja muutub läbipaistmatuks, nii et kiirgus ei pääse läbi, siis liigub gaas ise: kuum tõuseb üles ja jahtunud vajub alla. Väljast on seda näha teralise mustrina: iga „graanul“ on umbes 1000 kilomeetrit lai ja kestab umbes kümme minutit.
Tuumast pärit gammakvant neeldub ja kiiratakse peaaegu kohe uuesti, miljardeid kordi, iga kord juhuslikus suunas. Hinnangud selle kohta, kui kaua energial pinnale jõudmiseks kulub, erinevad: tuhandetest kuni sadade tuhandete aastateni. Ülejäänud 150 miljonit kilomeetrit Maani läbib valgus 8 minuti ja 20 sekundiga.
Kuidas me teame, mis Päikese sees toimub
Keegi pole Päikese sisse vaadanud, kuid on kaks kaudset võimalust. Neutriinod sünnivad samades reaktsioonides ja suhtlevad peaaegu mitte millegagi: need lahkuvad tuumast paari sekundiga ja jõuavad Maal asuvate detektoriteni, tuues otsese teate keskpunktist. Lisaks teeb Päike häält: selle pind võngub ning sageduste koosluse põhjal taastatakse tihedus ja helikiirus sügavuses.
On mõistlik loota, et mitte liiga kauges tulevikus suudame mõista nii lihtsat asja nagu täht.
Miks paistab Päike ühtlaselt, mitte ei lahvata korraga?
Kuidas jõuab energia Päikese tuumast pinnale?
Allikad
- Päikese standardmudel
- parameetrid NASA andmete, Päikese neutriinode mõõtmiste (SNO, Super-Kamiokande) ja helioseismoloogia (SOHO) põhjal
Järgmisena sarjas „Päike“
2 artiklit tervikuna veebilehel, veel 2 rakenduses
