Sólin
Rís 05:22 • sest 21:31
Tunglið
Rís 23:11 • Sest 05:11
Flóð
Árdegis: 06:38 • Síðdegis: 18:56
Fjara
Árdegis: 00:39 • Síðdegis: 12:46
Ef efnisklumpur brennur ekki í geimnum vegna súrefnisskorts hvers vegna er þá sólin einn allsherjarbruni?Í svari Þorsteins Vilhjálmssonar við spurningunni Brennur eldur í geimnum, það er að segja jafnvel í nokkrar sekúndur? Flýtur eldur í þyngdarleysi? segir meðal annars:
Það sem við köllum bruna er ákveðin tegund efnahvarfa þar sem eldsneytið eða efnið sem brennur tekur upp súrefni, öðru nafni ildi, og ný efnasambönd myndast. Við venjulegar aðstæður kemur súrefnið úr andrúmsloftinu enda er súrefni um fimmtungur í venjulegu lofti hér á jörðinni. Ef við erum stödd langt úti í geimnum, fjarri öllum himinhnöttum, þá er þar ekkert súrefni að finna og raunar hverfandi lítið af efni yfirleitt. Efnisklumpur gæti því ekki brunnið þar, hversu eldfimt sem efnið er hér á jörðinni.
Eflaust þarf engan að undra að fólk velti fyrir sér hvers vegna sólin brenni í geimnum, þar sem ekkert súrefni er að finna, því að okkur er jú kennt að eldur brenni ekki án súrefnis. Þessi spurning er algeng og fólk hefur frá örófi alda velt fyrir sér hvers vegna stjörnurnar skíni. Við erum tiltölulega nýbúin að finna svarið við þeirri spurningu, en það er að finna innst í kjarna stjarnanna (core).
Hugtakið „bruni“ er svolítið villandi þegar talað er um stjörnur, vegna þess að sólir „brenna“ eldsneyti á allt annan hátt en eldur á jörðinni brennur. Innst í kjarna stjarnanna er gríðarlega heitt og þrýstingurinn er sömuleiðis gífurlega mikill. Sólin fær orku sína úr agnarsmáum og léttum atómkjörnum (atomic nuclei, eintala nucleus) sem rekast hver á aðra í gríð og erg og mynda þyngri frumefni. Þar myndast sólarorkan.
Í kjarna sólar er hitinn um 15.000.000°C og þrýstingurinn er 340 þúsund milljón sinnum meiri en við yfirborð sjávar hér á jörðinni. Við þessar aðstæður fara að gerast kjarnahvörf sem svo eru kölluð, nánar tiltekið kjarnasamruni (nuclear fusion). Hann leiðir til þess með nokkrum millistigum að í stað fjögurra róteinda eða vetniskjarna verður til ein alfa-eind eða helínkjarni. Í helínkjarnanum eru tvær róteindir og tvær nifteindir og hann er um 0,7% massaminni en róteindirnar fjórar. Massamunurinn kemur fram í orku sem berst alla leið út að yfirborði sólarinnar með ýmiss konar varmaflutningi vegna hitamunar. Þar sleppur orkan út sem varmi og ljós sem við verðum öll vör við á hverjum degi.
Orkan sem myndast í kjarnanum er milljón ár að ná til yfirborðsins og á hverri sekúndu ummyndast 700 milljón tonn af vetni yfir í helín. Fimm milljón tonn af efni breytast í orku, sem með tímanum veldur því að sólin léttist. Sólin er engu að síður gríðarlega efnismikil og getur skinið í um 10 milljarða ára. Hún er nú talin um 5 milljarða ára gömul, svo að við þurfum ekkert að örvænta strax þótt hún léttist dálítið.
Sólin getur þannig „brennt“ vetni yfir í helín án þess að nokkuð súrefni sé til staðar, en þá er orðið "brennt" í gæsalöppum því að þetta er sem sagt langt frá því að vera venjulegur bruni.
