איך השמש משחררת אנרגיה?

השמש, כמו כל הכוכבים הפעילים, היא תנור שריפת מימן מסיבי המייצר כמויות אדירות של אור, חום וקרינה, בערך 4 x 10 ^ 26 וואט בכל שנייה. השמש, למעשה, היא מקורם של כל האנרגיה על פני כדור הארץ, אפילו דלקים מאובנים. התהליך שבו השמש יוצרת ומשחררת אנרגיה נקרא היתוך.

מימן הוא היסוד הקל והפשוט ביותר ביקום, המורכב מפרוטון אחד בלבד ואלקטרון אחד. בטמפרטורות נמוכות המטען החיובי של גרעיני המימן דוחה זה את זה ומונע היתוך. עם זאת, כשכוכב צעיר מתעבה ומגדיל את הטמפרטורה והלחץ שלו, ארבעה אטומי מימן יגיעו בסמיכות מספיק כדי להתמזג לאטום אחד של הליום. בתהליך, מסה כלשהי מומרת לאנרגיה. היתוך מימן יכול להתחיל ב -8 מיליון מעלות קלווין. עם התקדמות היתוך המימן, הכוכב מגיע לטמפרטורות גבוהות יותר ויותר המאפשרות לו להתיך אלמנטים כבדים יותר. שלושה אטומי הליום מתמזגים לאטום יחיד של פחמן 12 ב 100 מיליון מעלות קלווין.

האנרגיה המשתחררת על ידי היתוך היא בצורת קרני גמא, גלי קרינה קטנים אך אנרגטיים מאוד. התדירות הגבוהה אך אורך הגל הקטן שלהם הופכת אותם למסוכנים לתאים חיים. למרבה המזל, רוב ההתמזגות מתרחשת בליבת השמש, ולפני שקרני הגמא יכולות להשתחרר לחלל, עליהן לעבור דרך שכבות השמש החיצוניות. באופן מיידי המקיף את הגרעין נמצא אזור הקרינה, אזור כה צפוף שלוקח לו בממוצע 171,000 שנה, ועד כמה מיליוני שנים. השכבה הבאה היא אזור ההסעה, שבו פלזמה חמה הקרובה לליבה עולה בזמן שפלזמה קרירה יותר שוקעת. באזור ההסעה קרני גמא רבות מואטות ומתפשטות כפוטונים, חלקיקי אור גלוי, כאשר האנרגיה עוברת אל פני השמש.

פוטוספירה היא אזור השמש המכיל את האור הנראה. הטמפרטורה שלו עדיין בין 4,500 ל -6,000 מעלות קלווין אך היא קרירה משמעותית מהשכבות הפנימיות. החלק החיצוני ביותר של הפוטוספירה נקרא קורונה (Corona) והוא המקום בו מופיעים כתמי שמש ובולטות שמש. מתוך האנרגיה המגיעה לכדור הארץ, כמחצית הוא אור גלוי ומחציתו נמצא בחלק האינפרא אדום של הספקטרום האלקטרומגנטי. אבל המסוכן ביותר הוא הכמות הקטנה של קרינה אולטרה סגולה. אנרגיה הנמלטת מהפוטוספרה נעה במהירות האור בערך, ולוקח כשמונה דקות להגיע לכדור הארץ.