Hvordan frigjør solenergi?

Solen, som alle aktive stjerner, er en massiv hydrogenovn som produserer store mengder lys, varme og stråling, omtrent 4 x 10 ^ 26 watt hvert sekund. Solen er faktisk opprinnelsen til all energi på jorden, til og med fossile brensler. Prosessen hvor solen skaper og frigjør energi kalles fusjon.

Hydrogen er det letteste og mest enkle elementet i universet, og består av bare ett proton og ett elektron. Ved lave temperaturer avviser den positive ladningen til hydrogenkjernene hverandre og forhindrer fusjon. Imidlertid, når en ung stjerne kondenserer, og øker temperaturen og trykket, vil fire hydrogenatomer komme i nær nok nærhet til å smelte sammen til et enkelt heliumatom. I prosessen blir noen masse omdannet til energi. Hydrogenfusjon kan begynne ved 8 millioner grader Kelvin. Når hydrogenfusjonen utvikler seg, når stjernen høyere og høyere temperaturer som gjør det mulig å smelte tyngre elementer. Tre helomeratomer smelter sammen i et enkelt karbon-12-atom ved 100 millioner grader Kelvin.

Energien som frigjøres ved fusjon er i form av gammastråler, små, men svært energiske bølger av stråling. Den høye frekvensen, men den lille bølgelengden, gjør dem farlige for levende celler. Heldigvis forekommer mest fusjon i solens kjerne, og før gammastrålene kan slippes ut i rommet, må de passere gjennom de ytre lagene i solen. Strålingens sone er strålingssonen, en region som er så tett at det i gjennomsnitt tar 171.000 år og opptil flere millioner år for energi å unnslippe den. Det neste laget er konveksjonssonen, der varmt plasma nær kjernen stiger mens kjøligere plasma synker. I konveksjonssonen reduseres mange gammastråler ytterligere og forplantes som fotoner, partikler av synlig lys, når energien beveger seg til solens overflate.

Fotosfæren er regionen til solen som inneholder det synlige lyset. Temperaturen er fortsatt mellom 4500 og 6000 grader Kelvin, men er betydelig kjøligere enn de indre lagene. Den ytterste delen av fotosfæren kalles koronaen og er der solflekker og solforkjennelser forekommer. Av energien som når jorden, er omtrent halvparten synlig lys og halvparten i den infrarøde delen av det elektromagnetiske spekteret. Men den farligste er den lille mengden ultrafiolett stråling. Energi som unnslipper fotosfæren beveger seg omtrent med lysets hastighet og tar omtrent åtte minutter å nå jorden.