Cum eliberează Soarele Energie?

Soarele, la fel ca toate stelele active, este un cuptor masiv cu ardere de hidrogen care produce cantități uriașe de lumină, căldură și radiații, aproximativ 4 x 10 ^ 26 wați în fiecare secundă. Soarele, de fapt, este originea întregii energii de pe pământ, chiar și a combustibililor fosili. Procesul prin care soarele creează și eliberează energie se numește fuziune.

Hidrogenul este cel mai ușor, cel mai simplu element din univers, constând din doar un proton și un electron. La temperaturi scăzute, încărcătura pozitivă a nucleilor de hidrogen se resping reciproc, prevenind fuziunea. Cu toate acestea, pe măsură ce o stea tânără se condensează, crescându-și temperatura și presiunea, patru atomi de hidrogen se vor apropia suficient de aproape pentru a se contopi într-un singur atom de heliu. În acest proces, o anumită masă este convertită în energie. Fuziunea hidrogenului poate începe la 8 milioane de grade Kelvin. Pe măsură ce fuziunea hidrogenului progresează, steaua atinge temperaturi din ce în ce mai ridicate, care îi permit să fuzioneze elemente mai grele. Trei atomi de heliu fuzionează într-un singur atom de carbon-12 la 100 de milioane de grade Kelvin.

Energia eliberată prin fuziune este sub formă de raze gamma, unde mici de radiație, dar foarte energice. Frecvența lor ridicată, dar lungimea de undă mică le face periculoase pentru celulele vii. Din fericire, cea mai mare fuziune are loc în miezul soarelui și, înainte ca razele gamma să poată fi eliberate în spațiu, acestea trebuie să treacă prin straturile exterioare ale soarelui. Înconjurând imediat miezul se află zona de radiații, o regiune atât de densă încât durează în medie 171.000 de ani și până la câteva milioane de ani, pentru ca energia să scape de ea. Următorul strat este zona de convecție, unde plasma fierbinte aproape de miez crește în timp ce plasma mai rece se scufundă. În zona de convecție, multe raze gamma sunt încetinite și se propagă sub formă de fotoni, particule de lumină vizibilă, pe măsură ce energia se deplasează la suprafața soarelui.

Fotosfera este regiunea soarelui care conține lumina vizibilă. Temperatura sa este încă între 4.500 și 6.000 de grade Kelvin, dar este semnificativ mai rece decât straturile interioare. Partea cea mai exterioară a fotosferei se numește coroană și este locul în care apar petele solare și proeminențele solare. Din energia care ajunge pe Pământ, aproximativ jumătate este lumină vizibilă și jumătate se află în partea infraroșie a spectrului electromagnetic. Dar cel mai periculos este cantitatea mică de radiații ultraviolete. Energia care scapă de fotosferă se mișcă cu aproximativ viteza luminii, durând aproximativ opt minute pentru a ajunge la Pământ.