Mitä Auringon sisällä tapahtuu

Jos Aurinko olisi nuotio, se olisi palanut loppuun jo kauan sitten: kemiallinen palaminen vapauttaa grammaa kohden aivan liian vähän energiaa, joten Auringon kokoinen polttoainemäärä palaisi loppuun tuhansissa vuosissa. Aurinko on kuitenkin noin 4,6 miljardia vuotta vanha, ja se on kulkenut noin puolet elinkaarestaan.

Sen sisällä toimii jokin muu. Ulompien kerrosten paino puristaa keskustaa niin, että aine on siellä noin 150 kertaa vettä tiheämpää ja lämpötila noin 15 miljoonaa astetta. Vety-ytimet yhdistyvät muutaman vaiheen kautta heliumytimen muodostamiseksi, ja se on hieman lähtöaineiden summaa kevyempi. Ero vapautuu valona: noin neljä miljoonaa tonnia lakkaa joka sekunti olemasta ainetta.

Prosessi etenee hitaasti. Protonit ovat samanmerkkisesti varautuneita ja hylkivät toisiaan, eivätkä edes 15 miljoonaa astetta riitä törmäyttämään niitä suoraan: fuusio tapahtuu kvanttitunneloinnin avulla, siis harvinaisena sattumana. Yksittäinen protoni odottaa reaktiotaan keskimäärin miljardeja vuosia. Siksi Aurinko ei leimahda kerralla, vaan loistaa tasaisesti.

Kuutiometri Auringon ydintä vapauttaa keskimäärin noin 276 wattia, samaa suuruusluokkaa kuin kompostikasa. Aurinko häikäisee paitsi yhden pisteen tehon, myös kokonsa vuoksi: sen sisällä on niin paljon tällaisia kuutiometrejä, että yhdessä ne muodostavat tähden.

Seuraavaksi energian täytyy päästä ulos. Ydin muodostaa noin neljänneksen säteestä, sen yläpuolella on säteilyvyöhyke, joka ulottuu 70 prosenttiin säteestä, ja uloin kolmannes on konvektiivinen. Matkalla lämpötila laskee lähes kolmetuhatta kertaa.

Kerrosten rakenne ei ole sattumaa. Niin kauan kuin aine on läpinäkyvää, säteily kuljettaa lämpöä. Lähempänä pintaa kaasu jäähtyy ja muuttuu sameaksi, eikä säteily pääse läpi - silloin kaasu itse liikkuu: kuuma nousee ja jäähtynyt vajoaa. Ulkopuolelta tämän näkee rakeisena pintana: jokainen granula on halkaisijaltaan noin tuhat kilometriä ja kestää noin kymmenen minuuttia.

Ytimestä lähtenyt gammakvantti absorboituu ja säteilee lähes heti uudelleen, miljardeja kertoja, joka kerta satunnaiseen suuntaan. Arviot siitä, kuinka kauan energialta kestää päästä pinnalle, vaihtelevat: tuhansista satoihintuhansiin vuosiin. Jäljellä olevat 150 miljoonaa kilometriä Maahan valo kulkee 8 minuutissa 20 sekunnissa.

Kukaan ei ole katsonut sisälle, mutta käytettävissä on kaksi kiertotietä. Neutriinot syntyvät samoissa reaktioissa ja vuorovaikuttavat tuskin minkään kanssa: ne poistuvat ytimestä parissa sekunnissa ja saapuvat Maassa oleviin ilmaisimiin, suora raportti ytimestä. Lisäksi Aurinko pitää ääntä: sen pinta värähtelee, ja taajuuksien jakauman perusteella voidaan päätellä tiheys ja äänen nopeus syvemmällä.