Как Слънцето освобождава енергия?

Слънцето, както всички активни звезди, е масивна пещ за изгаряне на водород, произвеждаща огромни количества светлина, топлина и радиация, около 4 х 10 ^ 26 вата всяка секунда. Всъщност слънцето е произходът на цялата енергия на земята, дори на изкопаемите горива. Процесът, чрез който слънцето създава и освобождава енергия, се нарича синтез.

Водородът е най-лекият и прост елемент във Вселената, състоящ се само от един протон и един електрон. При ниски температури положителният заряд на водородните ядра се отблъскват, предотвратявайки сливането. Въпреки това, когато една млада звезда се кондензира, увеличавайки температурата и налягането си, четири водородни атома ще се доближат достатъчно близо, за да се слеят заедно в един атом на хелий. В този процес част от масата се превръща в енергия. Топенето на водорода може да започне при 8 милиона градуса по Келвин. С напредването на водородния синтез звездата достига все по-високи и по-високи температури, които й позволяват да слее по-тежки елементи. Три атома хелий се сливат в един атом въглерод-12 при 100 милиона градуса по Келвин.

Енергията, освободена от синтез, е под формата на гама лъчи, малки, но силно енергийни вълни на лъчение. Тяхната висока честота, но малка дължина на вълната ги прави опасни за живите клетки. За щастие най-много сливане се случва в сърцевината на слънцето и преди гама лъчите да могат да бъдат освободени в космоса, те трябва да преминат през външните слоеве на слънцето. Непосредствено около ядрото се намира радиационната зона, район, толкова плътен, че са необходими средно 171 000 години и до няколко милиона години, за да излезе енергията от него. Следващият слой е конвекционната зона, където горещата плазма близо до сърцевината се издига, докато по-хладната плазма потъва. В зоната на конвекция много гама лъчи се забавят допълнително и се разпространяват като фотони, частици от видимата светлина, докато енергията се движи към повърхността на слънцето.

Фотосферата е областта на слънцето, която съдържа видимата светлина. Температурата му все още е между 4500 и 6000 градуса по Келвин, но е значително по-ниска от вътрешните слоеве. Най-външната част на фотосферата се нарича корона и е мястото, където се появяват слънчеви петна и слънчеви изпъкналости. От енергията, достигаща Земята, около половината е видима светлина, а половината е в инфрачервената част на електромагнитния спектър. Но най-опасното е малкото количество ултравиолетово лъчение. Енергията, избягваща фотосферата, се движи с около скоростта на светлината, отнемайки около осем минути, за да достигне Земята.