Во Вселенной миллиарды звёзд, но
в нашей космической общине главенствует одна – Солнце. В основном оно состоит
из водорода и гелия, нагретых до состояния плазмы, которая сгорает при
миллионах градусов. На поверхности Солнца то и дело происходят мощные взрывы, на
миллионы километров в космос устремляются сгустки смертоносной радиации.
Наше солнце – тип звезды,
известный как Жёлтый Карлик. Жёлтый – из-за цвета на поверхности, Карлик –
потому что это маленькая звезда. Относительно маленькая. В неё мог бы поместиться
миллион планет как наша Земля. На миллионы километров вокруг ему нет равных.
Солнце огромно. Оно главенствует в нашей Солнечной Системе. Вокруг Солнца
двигаются по своим орбитам тела меньшего размера – планеты, спутники, кометы…
Наша звезда – гигантский источник
тепла и энергии. Температура её поверхности около 6000 оС. Солнце
вырабатывает 380 миллиардов МВт энергии. Например, плотина Гувера в Неваде,
вырабатывает около 3000 МВт. Энергии, которую Солнце вырабатывает за одну
секунду, хватило бы на всю человеческую цивилизацию. Столько энергии за один
миг!
Невероятно, но это происходит
миллиарды лет. Благодаря чему? В 20-х годах ΧΧ в. ученые нашли разгадку в
процессе, который позднее будет использован для создания водородной бомбы –
термоядерный синтез. Синтез имеет место, когда атомы сталкиваются на высокой
скорости. Чтобы это произошло должны быть соответствующие условия. Частицы
должны двигаться достаточно быстро и плотно, чтобы при столкновении имело место
слияние – синтез. Ядро солнца – идеальный котёл для термоядерного синтеза. Это
самое горячее место в Солнечной Системе. Его температура примерно
18 000 000 оС. Ядро невероятно плотное, но не твердое.
Из-за такой температуры оно остаётся плазмой. Солнце это место где миллиарды
частиц взаимодействуют между собой. В ядре Солнца такое давление и такая
плотность, что две частицы, ударившись друг о друга, неизбежно сольются. Эти
частицы – атомы водорода, которые, ударившись друг о друга, при невероятном
давлении создают атомы гелия. Атом, образующийся в этом процессе слияния,
немного уступает по массе атомам его создавшим. Недостающая масса переходит в
энергию. Каждую секунду 600 000 000 тонн водорода при слиянии
превращается в 595 000 000 тонн гелия. Эти потерянные в процессе 5 000 000
тонн массы превращаются в энергию, равную 1 миллиарду водородных бомб в 1
мегатонну. И так каждую секунду.
Солнечный свет, мы привыкли
считать его чем-то само собой разумеещимся. Но то, как свет попадает оттуда на
Землю – особая, удивительная история. Энергия, создаваемая в процессе
термоядерного синтеза, извлекается из ядра в виде частиц света и тепла,
называемых фотонами. Именно они несут от Солнца к Земле живительные тёплые
лучи. Чтобы достичь нашей планеты, этим путешественникам с нашей ближайшей звезды
приходится проделать долгий извилистый путь сквозь все слои Солнца. Сначала
фотон входит в радиационную зону Солнца, толщиной 300 000 км. Её
плотность настолько высока, что фотон то и дело сталкивается с другими
частицами, такими как атомы водорода и гелия, поэтому движется он зигзагами.
Фотон вынужден постоянно взаимодействовать с атомами, которые поглощают его и
вновь выпускают. Он может поглощаться и выпускаться миллионы раз. По мере
уменьшения плотности, двигаться становится легче, поскольку теперь столкновения
происходят реже. Когда фотон оказывается в 200 000 км от
поверхности, он входит в конвективную зону и его скорость сразу возрастает.
Теперь он движется в огромных столбах газа, преодолевая сотни километров в час.
На то, чтобы достичь поверхности Солнца у фотона уходит всего лишь 10 дней.
Невероятное путешествие почти заканчивается, когда фотон пробирается сквозь
вихревые газы солнечной атмосферы. Потом ему понадобится лишь 8 минут для того,
чтобы преодолеть 149 000 000 км до нашей планеты. Это
кажется невероятным, но когда солнечный свет достигает Земли, он существует уже
сотни тысяч, если не миллионы, лет.
|