Akými javmi Slnko vyžaruje svetlo?
Tomu sa budeme venovať v tomto krátkom článku.
Dobré skúmanie!?
Ako svieti Slnko?
Slnko alebo akákoľvek iná hviezda „svieti“ alebo „horí“ vďaka termonukleárnej fúzii, nie vďaka chemickej reakcii, ako je tomu pri umelom osvetlení na našej planéte.
Pretože je Slnko veľmi hmotné, má veľkú gravitáciu a jeho jadro je vystavené obrovskému tlaku a teplu. Tento tlak a teplo sú v jadre Slnka také vysoké (približne 15 miliónov °C), že protóny atómov vodíka, ktoré z veľkej časti tvoria Slnko, sa navzájom zrážajú dostatočnou rýchlosťou na to, aby sa zlepili alebo „zlúčili“ a vytvorili jadrá hélia. Na vytvorenie jedného jadra hélia sa musia zlúčiť štyri jadrá vodíka, hoci v skutočnosti ide o zložitejší trojdielny proces (vodík na deutérium, deutérium na hélium-3 a hélium-3 na hélium).
Však čistá hmotnosť zlučovaných jadier hélia je v skutočnosti o niečo menšia ako súčet hmotností atómov vodíka, ktoré ich tvoria, a toto nepatrné množstvo stratenej hmotnosti sa podľa vzťahu ekvivalencie hmotnosti a energie E = mc² premení na obrovské množstvo energie. Aby sme si predstavili rozsah tohto procesu, naše Slnko každú sekundu premieňa približne 700 miliónov ton vodíka na približne 695 miliónov ton hélia. Chýbajúcich 5 miliónov ton sa premení na energiu zodpovedajúcu výbuchu približne 100 miliárd jednomegatonových bômb, čo je dvestomiliónový násobok výbušnej sily všetkých jadrových zbraní, ktoré kedy na Zemi vybuchli. A to sa deje každú sekundu.
Proces fúzie teda uvoľňuje obrovské množstvo energie, spočiatku vo forme fotónov gama žiarenia, ktoré prechádzajú vnútrom Slnka kombináciou žiarenia a konvekcie a potom sa vyžarujú späť do vesmíru vo forme elektromagnetickej energie vrátane viditeľného svetla. Pri tomto procese sa vyžaruje aj časticové žiarenie, známe ako „hviezdny vietor“, stály prúd elektricky nabitých častíc, ako sú voľné protóny, alfa častice a beta častice, ako aj stály prúd neutrín. Práve vnútorný tlak tohto procesu jadrovej fúzie zabraňuje Slnku, aby sa ďalej rúcalo pod vlastnou gravitáciou (stav hydrostatickej rovnováhy).
Vodík je zďaleka najrozšírenejším prvkom v Slnku (a vo vesmíre ako celku) a hélium je druhým najrozšírenejším prvkom. Hviezda strávi väčšinu svojho života, tzv. fázu hlavnej postupnosti, tavením vodíka na hélium, ale vo väčších a horúcejších hviezdach sa hélium, ktoré sa hromadí v jadre, stáva čoraz viac stlačeným a horúcim, až sa atómy hélia začnú spájať na kyslík a uhlík. Tieto hviezdy teda neustále vytvárajú ťažšie prvky z ľahších: hélium z vodíka, kyslík z hélia atď. Avšak aj v najväčších hviezdach sa tento proces zastaví pri ultrastabilnom prvku železo, ktorý sa nevie ľahko spájať za vzniku ťažších prvkov. V tomto bode prevezme moc vnútorný gravitačný tlak, ktorý rozdrví jadro a vedie k výbuchu supernovy a vzniku neutrónovej hviezdy alebo čiernej diery.
Dúfame, že vám tieto informácie pomohli dozvedieť sa viac o našom Slnku.
Uvidíme sa čoskoro na Le Petit Astronaute!
Objavte náš ďalší článok: kde je Zem vo vesmíre?“