Zakaj v Soncu ni kresa
Če bi bilo Sonce kres, bi že zdavnaj ugasnilo: kemično gorenje sprosti premalo energije na gram - gorivo v velikosti Sonca bi zgorelo v nekaj tisoč letih. Sonce pa je staro približno 4,6 milijarde let in je na približno polovici svoje poti.
Deluje nekaj drugega. Teža zunanjih plasti stisne središče tako močno, da je snov tam približno 150-krat gostejša od vode, temperatura pa znaša okoli 15 milijonov stopinj. V več korakih se vodikova jedra združijo v helijevo jedro, ki je nekoliko lažje od vsote izhodiščnih jeder. Razlika se sprosti kot svetloba: približno štirje milijoni ton na sekundo prenehajo biti snov.
To poteka počasi. Protoni imajo enak naboj in se odbijajo, zato niti 15 milijonov stopinj ni dovolj, da bi trčili neposredno: zlivanje poteka s kvantnim tuneliranjem, torej po redkem naključju. Posamezen proton v povprečju čaka na svojo reakcijo milijarde let. Zato Sonce ne vzplamti naenkrat, ampak sveti enakomerno.
Kubični meter Sončevega jedra v povprečju odda približno 276 vatov - približno toliko kot kompostni kup. Sonce je slepeče svetlo ne zaradi moči v eni točki, temveč zaradi svoje velikosti: v njem je toliko takih kubičnih metrov, da skupaj tvorijo zvezdo.
Kako svetloba pride iz središča Sonca
Zdaj mora energija priti na površje. Jedro zavzema približno četrtino polmera, nad njim je sevalna cona, ki sega do 70 % polmera, zunanja tretjina pa je konvekcijska. Na poti temperatura pade skoraj za faktor 3000.
Temperatura v notranjosti Sonca, v milijonih stopinj: 15 v središču, okoli 2 na meji konvekcije, 0,006 na površju
Plasti so urejene tako z razlogom. Dokler je snov prosojna, toploto prenaša sevanje. Bliže površju se plin ohladi in postane neprosojen, zato sevanje ne more več skozi snov - takrat se začne premikati sam plin: vroč plin se dviga, ohlajeni tone. Od zunaj je to videti kot zrnata struktura: vsaka »granula« je široka približno 1000 kilometrov in traja okoli deset minut.
Gama-kvant iz jedra se skoraj takoj absorbira in znova izseva - milijarde krat, vsakič v naključno smer. Ocene, koliko časa energija potrebuje, da pride do površja, se razlikujejo: od tisoč do več sto tisoč let. Preostalih 150 milijonov kilometrov do Zemlje svetloba prepotuje v 8 minutah in 20 sekundah.
Kako vemo, kaj se dogaja v notranjosti Sonca
V notranjost ni pogledal še nihče, vendar obstajata dve obvodni poti. Nevtrini nastajajo v istih reakcijah in skoraj z ničimer ne sodelujejo: jedro zapustijo v nekaj sekundah in dosežejo detektorje na Zemlji - neposredno poročilo iz središča. Sonce pa tudi zveni: njegovo površje niha, iz vzorca frekvenc pa lahko določimo gostoto in hitrost zvoka v globini.
Razumno je upati, da bomo v ne tako oddaljeni prihodnosti lahko razumeli tako preprosto stvar, kot je zvezda.
Zakaj Sonce sveti enakomerno, namesto da bi naenkrat vzplamtelo?
Kako energija pride iz Sončevega jedra na površje?
Viri
- Standardni model Sonca
- parametri temeljijo na podatkih Nase, meritvah Sončevih nevtrinov (SNO, Super-Kamiokande) in helioseizmologiji (SOHO)
Naprej v seriji „Sonce“
2 članka v celoti na spletni strani, še 2 v aplikaciji
