A Nap - a Naprendszer legnagyobb tömegű tárgya - a populáció I sárga törpe csillag. Csillagosztályának legnehezebb végén van, és az I. populáció státusza azt jelenti, hogy nehéz elemeket tartalmaz. A mag egyetlen eleme azonban a hidrogén és a hélium; a hidrogén az atomfúziós reakciók üzemanyaga, amelyek folyamatosan héliumot és energiát termelnek. Jelenleg a nap elégette üzemanyagának felét.
Hogyan alakult ki a Nap
Szerint a ködös hipotézis, a nap a köd gravitációs összeomlásának eredményeként jött létre - egy nagy űrgáz- és porfelhő. Mivel ez a felhő egyre több anyagot vonzott magjához, egy tengelyen és a középen forogni kezdett rész kezdett melegedni a hatalmas nyomás alatt, amelyet újabb és újabb por és gázok. Kritikus hőmérsékleten - 10 millió Celsius fok (18 millió Fahrenheit fok) - a mag meggyulladt. A hidrogén héliummá történő fúziója olyan külső nyomást eredményezett, amely ellensúlyozta a gravitációt, és stabil állapotot eredményezett, amelyet a tudósok "fő szekvenciának" neveznek.
A Nap belseje
A nap jellegzetes sárga gömbnek tűnik a Földről, de különálló belső rétege van. A központi mag, amely az egyetlen hely, ahol a magfúzió megtörténik, 138 000 kilométer (86 000 mérföld) körzetig terjed. Ezen túl a sugárzási zóna csaknem háromszor nagyobb, és a konvektív zóna eljut a fotoszféráig. A mag közepétől 695 000 kilométer (432 000 mérföld) sugarú körzetben a fotoszféra a legmélyebb réteg, amelyet a csillagászok közvetlenül megfigyelhetnek, és a legközelebb van a nap felületéhez.
Sugárzás és konvekció
A hőmérséklet a nap magjában 15 millió Celsius-fok (28 millió Fahrenheit fok) körül mozog, ami majdnem 3000-szer magasabb, mint a felszínen. A mag tízszer olyan sűrű, mint az arany vagy az ólom, és a nyomás is 340 milliárdszor a légköri nyomás a Föld felszínén. A mag és a sugárzási zóna olyan sűrű, hogy a magban lejátszódó reakciók által termelt fotonok millió évig tartanak, hogy elérjék a konvekciós réteget. A félig átlátszatlan réteg elején a hőmérséklet eléggé lehűlt ahhoz, hogy nehezebb elemek, például szén, nitrogén, oxigén és vas megtarthassák elektronjaikat. A nehezebb elemek megfogják a fényt és a hőt, és a réteg végül "felforr," konvekcióval továbbítja az energiát a felszínre.
Fúziós reakciók a magban
A hidrogén és a hélium fúziója a nap magjában négy szakaszban megy végbe. Az elsőben két hidrogénmag - vagy proton - ütközik, hogy két protonnal együtt deutériumot - hidrogén formát - állítsanak elő. A reakció eredményeként pozitron keletkezik, amely ütközik egy elektronnal és két fotont állít elő. A harmadik szakaszban a deutérium mag összeütközik egy másik protonnal és hélium-3 képződik. A negyedik szakaszban két hélium-3 mag ütközik és így létrejön a hélium-4 - a hélium leggyakoribb formája - és két szabad proton, hogy folytassák a ciklust a kezdetektől fogva. A fúziós ciklus során felszabaduló nettó energia 26 millió elektronvolt.
