Kas notiek Saules iekšienē

Ja Saule būtu ugunskurs, tā jau sen būtu izdegusi: ķīmiskā degšana uz gramu izdala pārāk maz enerģijas, tāpēc Saules izmēra degvielas krājumi izdegtu dažu tūkstošu gadu laikā. Taču Saulei ir aptuveni 4,6 miljardi gadu, un tā ir nogājusi apmēram pusi sava mūža.

Te darbojas kas cits. Ārējo slāņu svars saspiež centru tā, ka viela tur ir aptuveni 150 reižu blīvāka par ūdeni, bet temperatūra ir aptuveni 15 miljoni grādu. Vairākos soļos ūdeņraža kodoli apvienojas hēlija kodolā, kas ir nedaudz vieglāks par sākotnējo kodolu masu summu. Starpība aizplūst gaismas veidā: aptuveni 4 miljoni tonnu sekundē pārstāj būt viela.

Tas notiek lēni. Protoniem ir vienāds lādiņš, tāpēc tie atgrūžas, un pat ar 15 miljoniem grādu nepietiek, lai tie sadurtos tieši: saplūšana notiek kvantu tunelēšanas dēļ, tātad retas nejaušības rezultātā. Atsevišķs protons savu reakciju vidēji gaida miljardiem gadu. Tāpēc Saule neuzliesmo visa uzreiz, bet spīd vienmērīgi.

Saules kodola kubikmetrs vidēji izdala aptuveni 276 vatus, kas pēc jaudas ir aptuveni kā komposta kaudze. Saule apžilbina nevis ar jaudu vienā punktā, bet gan ar savu izmēru: tajā ir tik daudz šādu kubikmetru, ka kopā tie veido zvaigzni.

Tālāk enerģijai jānokļūst ārpusē. Kodols aizņem aptuveni ceturtdaļu rādiusa, virs tā atrodas starojuma zona, kas sniedzas līdz 70% rādiusa, bet ārējā trešdaļa ir konvektīva. Ceļā temperatūra pazeminās gandrīz 3000 reižu.

Slāņi ir izkārtoti šādi ne bez iemesla. Kamēr viela ir caurspīdīga, siltumu pārnes starojums. Tuvāk virsmai gāze atdziest un kļūst necaurspīdīga, tāpēc starojums tai netiek cauri, un tad sāk kustēties pati gāze: karstā paceļas, atdzisusī grimst. No ārpuses tas izskatās kā graudains raksts: katra "granula" ir aptuveni 1000 kilometru diametrā un pastāv apmēram 10 minūtes.

Gamma kvantu no kodola gandrīz uzreiz absorbē un atkal izstaro, turklāt miljardiem reižu, katru reizi nejaušā virzienā. Aplēses par to, cik ilgā laikā enerģija nokļūst līdz virsmai, atšķiras: no dažiem tūkstošiem līdz simtiem tūkstošu gadu. Atlikušos 150 miljonus kilometru līdz Zemei gaisma veic 8 minūtēs un 20 sekundēs.

Neviens nav ielūkojies iekšienē, taču ir divi apkārtceļi. Neitrīno rodas tajās pašās reakcijās un gandrīz ar neko mijiedarbojas: tie atstāj kodolu pāris sekundēs un nonāk līdz detektoriem uz Zemes, sniedzot tiešu ziņojumu no centra. Turklāt Saule skan: tās virsma svārstās, un pēc frekvenču kopuma var atjaunot blīvumu un skaņas ātrumu dziļumā.