Ako Slnko uvoľňuje energiu?

Slnko, rovnako ako všetky aktívne hviezdy, je mohutná pec na spaľovanie vodíka, ktorá produkuje obrovské množstvo svetla, tepla a žiarenia, asi 4 x 10 ^ 26 wattov každú sekundu. Slnko je v skutočnosti pôvodcom všetkej energie na zemi, dokonca aj fosílnych palív. Proces, pri ktorom slnko vytvára a uvoľňuje energiu, sa nazýva fúzia.

Vodík je najľahší a najjednoduchší prvok vo vesmíre, ktorý sa skladá iba z jedného protónu a jedného elektrónu. Pri nízkych teplotách sa kladný náboj jadier vodíka navzájom odpudzuje, čo zabraňuje fúzii. Keď však mladá hviezda kondenzuje a zvyšuje svoju teplotu a tlak, štyri atómy vodíka sa dostanú do dostatočnej blízkosti na to, aby sa spojili do jedného atómu hélia. V tomto procese sa časť hmoty premení na energiu. Fúzia vodíka môže začať pri 8 miliónoch stupňov Kelvina. Postupom fúzie vodíka dosahuje hviezda stále vyššie teploty, ktoré jej umožňujú spájať ťažšie prvky. Tri atómy hélia sa spájajú do jedného atómu uhlíka-12 pri 100 miliónoch stupňov Kelvina.

Energia uvoľnená fúziou je vo forme gama lúčov, malých, ale vysoko energetických vĺn žiarenia. Ich vysoká frekvencia, ale malá vlnová dĺžka ich robí nebezpečnými pre živé bunky. Našťastie sa väčšina fúzie vyskytuje v jadre slnka a skôr ako sa gama lúče môžu uvoľniť do vesmíru, musia prechádzať cez vonkajšie vrstvy slnka. Bezprostredne okolo jadra je radiačná zóna, oblasť taká hustá, že trvá priemerne 171 000 rokov a až niekoľko miliónov rokov, kým z nej unikne energia. Ďalšou vrstvou je konvekčná zóna, kde horúca plazma blízko jadra stúpa, zatiaľ čo chladnejšia plazma klesá. V konvekčnej zóne sa veľa gama lúčov ďalej spomaľuje a šíri sa ako fotóny, častice viditeľného svetla, keď sa energia pohybuje na povrch slnka.

Fotosféra je oblasť slnka, ktorá obsahuje viditeľné svetlo. Jeho teplota je stále medzi 4 500 a 6 000 stupňami Kelvina, ale je podstatne chladnejšia ako vnútorné vrstvy. Najvzdialenejšia časť fotosféry sa nazýva koróna a je miestom, kde sa vyskytujú slnečné škvrny a slnečné výbežky. Z energie dosahujúcej Zem je asi polovica viditeľného svetla a polovica je v infračervenej časti elektromagnetického spektra. Ale najnebezpečnejšie je malé množstvo ultrafialového žiarenia. Energia unikajúca z fotosféry sa pohybuje približne rýchlosťou svetla, kým sa k Zemi dostane asi osem minút.