Kokiais reiškiniais saulė skleidžia šviesą?
Tai ir bus nagrinėjama šiame trumpame straipsnyje.
Geras tyrinėjimas!?
Kaip šviečia saulė?
Saulė ar bet kuri kita žvaigždė „šviečia” arba „dega” dėl termobranduolinės sintezės proceso, o ne dėl cheminės reakcijos, kaip dirbtinis apšvietimas mūsų planetoje.
Kadangi Saulė yra labai masyvi, ją veikia didelė gravitacija, o jos branduolį veikia milžiniškas slėgis ir karštis. Šis slėgis ir karštis Saulės branduolyje yra toks didelis (apie 15 mln. °C), kad vandenilio atomų, kurie daugiausia sudaro Saulę, protonai susiduria vienas su kitu pakankamu greičiu, kad jie suliptų arba „susijungtų” ir susidarytų helio branduoliai. Iš tiesų, kad susidarytų vienas helio branduolys, turi susijungti keturi vandenilio branduoliai, nors iš tikrųjų tai sudėtingesnis trijų dalių procesas (vandenilio virsmas deuteriu, deuterio – heliu-3 ir helio-3 – heliu).
Vis dėlto grynoji susijungusių helio branduolių masė iš tikrųjų yra šiek tiek mažesnė už juos sudarančių vandenilio atomų masių sumą, ir šis nedidelis prarastos masės kiekis virsta didžiuliu energijos kiekiu pagal masės ir energijos ekvivalentiškumo santykį E = mc². Kad įsivaizduotume šio proceso mastą, kiekvieną dienos sekundę mūsų Saulėje maždaug 700 milijonų tonų vandenilio virsta maždaug 695 milijonais tonų helio. Trūkstami 5 milijonai tonų virsta energija, kuri prilygsta maždaug 100 milijardų vienos megatonos bombų sprogimui, arba du šimtus milijonų kartų didesnei visų kada nors Žemėje sprogusių branduolinių ginklų sprogstamajai galiai. Ir tai vyksta kiekvieną sekundę.
Taigi branduolių sintezės proceso metu išsiskiria didžiuliai energijos kiekiai, iš pradžių gama spindulių fotonų pavidalu, kurie spinduliuotės ir konvekcijos deriniu pereina Saulės vidų, o vėliau elektromagnetinės energijos, įskaitant regimąją šviesą, pavidalu išspinduliuojami atgal į kosmosą. Šis procesas taip pat skleidžia dalelių spinduliavimą, vadinamąjį žvaigždžių vėją – nuolatinį elektringų dalelių, tokių kaip laisvieji protonai, alfa ir beta dalelės, srautą, taip pat nuolatinį neutrinų srautą. Būtent šio branduolių sintezės proceso vidinis slėgis neleidžia Saulei toliau griūti dėl savo pačios gravitacijos (hidrostatinės pusiausvyros būsena).
Vandenilis yra bene labiausiai paplitęs Saulės (ir visos visatos) elementas, o helis – antras pagal paplitimą elementas. Žvaigždė didžiąją savo gyvavimo dalį, vadinamąją pagrindinės sekos fazę, praleidžia lydydama vandenilį į helį, tačiau didesnėse ir karštesnėse žvaigždėse branduolyje susikaupęs helis tampa vis labiau suspaustas ir karštas, kol helio atomai pradeda jungtis į deguonį ir anglį. Todėl šiose žvaigždėse iš lengvesnių elementų nuolat susidaro sunkesni: iš vandenilio – helis, iš helio – deguonis ir t. t. Tačiau net ir didžiausiose žvaigždėse šis procesas sustoja ties itin stabiliu elementu geležimi, kuri nelengvai jungiasi į sunkesnius elementus. Tuomet pradeda veikti vidinis gravitacijos slėgis, kuris sutraiško branduolį ir sukelia supernovos sprogimą bei neutroninės žvaigždės arba juodosios skylės susidarymą.
Tikimės, kad ši informacija padėjo jums daugiau sužinoti apie mūsų Saulę.
Susitikime netrukus „Le Petit Astronaute”!
Atraskite kitą mūsų straipsnį: kur Visatoje yra Žemė?”