Čo sa deje vo vnútri Slnka

Keby bolo Slnko vatrou, už dávno by dohorelo: chemické spaľovanie uvoľňuje na gram príliš málo energie - palivo veľké ako Slnko by zhorelo za tisíce rokov. Slnko má však približne 4,6 miliardy rokov a prešlo asi polovicou svojej cesty.

Funguje tu niečo iné. Hmotnosť vonkajších vrstiev stláča stred tak, že hmota je tam približne 150-krát hustejšia než voda a teplota dosahuje asi 15 miliónov stupňov. Jadrá vodíka sa v niekoľkých krokoch spájajú na jadro hélia, ktoré je o trochu ľahšie než súčet pôvodných jadier. Rozdiel odchádza vo forme žiarenia: približne štyri milióny ton za sekundu prestávajú byť hmotou.

Prebieha to pomaly. Protóny majú rovnaký náboj a odpudzujú sa, pričom ani 15 miliónov stupňov nestačí na to, aby sa zrazili priamo: k fúzii dochádza prostredníctvom kvantového tunelovania, teda vďaka vzácnej náhode. Jeden protón čaká na svoju reakciu v priemere miliardy rokov. Preto Slnko nevzplanie naraz, ale svieti rovnomerne.

Kubický meter slnečného jadra uvoľňuje v priemere približne 276 wattov, čo je rádovo podobné kompostovacej kope. Slnko oslňuje nie preto, že by malo v jednom bode veľký výkon, ale vďaka svojej veľkosti: vo vnútri má toľko takýchto kubických metrov, že spolu vytvárajú hviezdu.

Energia sa potom musí dostať von. Jadro zaberá približne štvrtinu polomeru, nad ním je radiačná zóna siahajúca do 70 % polomeru a vonkajšia tretina je konvektívna. Cestou teplota klesne takmer 3000-násobne.

Vrstvy sú usporiadané takto z určitého dôvodu. Kým je hmota priehľadná, teplo prenáša žiarenie. Bližšie k povrchu sa plyn ochladzuje a stáva sa nepriehľadným, takže žiarenie ním neprechádza - vtedy sa pohybuje samotný plyn: horúci stúpa, ochladený klesá. Zvonka to vidíš ako zrnitý vzor: každá „granula“ má priemer približne tisíc kilometrov a trvá asi desať minút.

Gama kvantum z jadra sa takmer okamžite pohltí a znovu vyžiari - miliardy ráz, zakaždým náhodným smerom. Odhady času, za ktorý sa energia dostane na povrch, sa líšia: od tisícov po státisíce rokov. Zvyšných 150 miliónov kilometrov k Zemi prejde svetlo za 8 minút 20 sekúnd.

Nikto sa dovnútra nepozrel, existujú však dve nepriame cesty. Neutrína vznikajú pri rovnakých reakciách a takmer s ničím nereagujú: jadro opustia za pár sekúnd a doletia k detektorom na Zemi, čo je priama správa z centra. Slnko navyše vydáva zvuk: jeho povrch kmitá a zo súboru frekvencií možno určiť hustotu a rýchlosť zvuku v hĺbke.