Vad händer inne i solen

Om solen vore en brasa skulle den ha brunnit ut för länge sedan: kemisk förbränning frigör alldeles för lite energi per gram - en mängd bränsle stor som solen skulle brinna upp på tusentals år. Men solen är ungefär 4,6 miljarder år gammal, och den har kommit ungefär halvvägs.

Här fungerar något annat. Tyngden från de yttre lagren pressar ihop centrum så att materien där är ungefär 150 gånger tätare än vatten, och temperaturen är cirka 15 miljoner grader. I flera steg slås vätekärnor samman till en heliumkärna, som är lite lättare än summan av de ursprungliga kärnorna. Skillnaden blir ljus: omkring 4 miljoner ton upphör varje sekund att vara materia.

Det går långsamt. Protoner har samma laddning och stöter bort varandra, och inte ens 15 miljoner grader räcker för att få dem att kollidera direkt: fusionen sker genom kvanttunnling, alltså genom en sällsynt slump. En enskild proton väntar i genomsnitt i miljarder år på sin reaktion. Därför flammar solen inte upp på en gång, utan lyser jämnt.

En kubikmeter av solkärnan avger i genomsnitt cirka 276 watt - ungefär lika mycket som en komposthög. Solen är bländande inte på grund av effekten i en enda punkt, utan på grund av sin storlek: det finns så många sådana kubikmeter där inne att de tillsammans bildar en stjärna.

Sedan måste energin ta sig ut. Kärnan upptar ungefär en fjärdedel av radien, ovanför den finns strålningszonen - upp till 70 % av radien - och den yttre tredjedelen är konvektiv. På vägen sjunker temperaturen nästan 3 000 gånger.

Lagren är uppbyggda så av en anledning. Så länge materien är genomskinlig transporterar strålningen värmen. Närmare ytan kyls gasen ner och blir ogenomskinlig, så strålningen kommer inte igenom - då är det gasen själv som rör sig: varm gas stiger, avkyld gas sjunker. Utifrån syns det som ett kornigt mönster: varje granula är ungefär tusen kilometer i diameter och lever i cirka tio minuter.

En gammastråle från kärnan absorberas och sänds nästan omedelbart ut igen - miljarder gånger, varje gång i en slumpmässig riktning. Uppskattningarna av hur lång tid det tar för energin att nå ytan varierar: från tusentals till hundratusentals år. De återstående 150 miljoner kilometerna till jorden färdas ljuset på 8 minuter och 20 sekunder.

Ingen har tittat in, men det finns två omvägar. Neutriner uppstår i samma reaktioner och samverkar nästan inte med någonting: de lämnar kärnan på ett par sekunder och når detektorer på jorden - en direkt rapport från centrum. Solen låter också: dess yta svänger, och med hjälp av frekvensmönstret kan man återskapa densiteten och ljudhastigheten på djupet.