Što se događa unutar Sunca

Kad bi Sunce gorjelo kao krijes, odavno bi dogorjelo: kemijsko izgaranje oslobađa premalo energije po gramu - gorivo veličine Sunca izgorjelo bi za nekoliko tisuća godina. No Sunce je staro oko 4,6 milijardi godina i prošlo je otprilike polovicu svojeg životnog puta.

Djeluje nešto drugo. Težina vanjskih slojeva stišće središte tako da je tvar ondje oko 150 puta gušća od vode, a temperatura iznosi oko 15 milijuna stupnjeva. Jezgre vodika u nekoliko se koraka spajaju u jezgru helija, koja je malo lakša od zbroja početnih jezgri. Razlika odlazi u obliku svjetlosti: oko četiri milijuna tona u sekundi prestaje biti tvar.

To se događa polako. Protoni imaju isti naboj i odbijaju se, a ni 15 milijuna stupnjeva nije dovoljno da se izravno sudare: spajanje se odvija kvantnim tuneliranjem, odnosno vrlo rijetko i slučajno. Pojedinačni proton u prosjeku čeka milijardama godina na svoju reakciju. Zato Sunce ne plane odjednom, nego sjaji jednoliko.

Kubični metar Sunčeve jezgre u prosjeku oslobađa oko 276 W - otprilike kao kompostna hrpa. Sunce zasljepljuje ne zbog snage u jednoj točki, nego zbog svoje veličine: unutar njega ima toliko takvih kubičnih metara da zajedno čine zvijezdu.

Zatim energija mora izaći prema van. Jezgra zauzima otprilike četvrtinu polumjera, iznad nje je zona zračenja - do 70% polumjera, a vanjska je trećina konvektivna. Usput temperatura padne gotovo 3000 puta.

Slojevi su tako ustrojeni s razlogom. Dok je tvar prozirna, toplinu prenosi zračenje. Bliže površini plin se hladi i postaje neproziran, pa zračenje ne može proći - tada se giba sam plin: vrući se diže, a ohlađeni tone. Izvana se to vidi kao zrnasta struktura: svaka je „granula” promjera oko 1000 kilometara i traje oko deset minuta.

Gama-kvant iz jezgre gotovo se odmah apsorbira i ponovno zrači - milijardama puta, svaki put u nasumičnom smjeru. Procjene vremena potrebnog da energija stigne do površine razlikuju se: od nekoliko tisuća do nekoliko stotina tisuća godina. Preostalih 150 milijuna kilometara do Zemlje svjetlost prijeđe za 8 minuta i 20 sekundi.

Nitko nije zavirio unutra, ali postoje dva zaobilazna puta. Neutrini nastaju u istim reakcijama i gotovo ni s čim ne stupaju u interakciju: napuštaju jezgru za nekoliko sekundi i stižu do detektora na Zemlji - izravno izvješće iz središta. A Sunce i zvuči: njegova površina titra, a iz skupa frekvencija rekonstruiraju se gustoća i brzina zvuka na dubini.