Есть ответы
Зачем светит солнце? Что является источником его энергии?

Сергей В. Физика
2.4k
4

Понятно, что солнце светит и греет. Но хочется понять глубже: зачем оно вообще светит с точки зрения физики? Что происходит внутри? Это вечный процесс или когда нибудь закончится?

Вопрос не школьный, интересует именно механика процесса.

56
Эксперт • 4 ответа

Если чуть подробнее про механику.

Основной канал - так называемая протон-протонная цепочка (pp-chain). Она идет в три ветки, но главная такая:

  1. Два протона сталкиваются, один превращается в нейтрон через бета-плюс-распад, образуется дейтерий. Плюс позитрон и нейтрино.
  2. Дейтерий захватывает еще один протон, образуется гелий-3.
  3. Два ядра гелия-3 сливаются в гелий-4, выбрасывая два протона обратно.

Фотоны, которые рождаются в центре, не летят к поверхности быстро. Они блуждают в зоне лучистого переноса сотни тысяч лет, постоянно поглощаясь и переизлучаясь. Потом конвективная зона донесет энергию к фотосфере, и оттуда уже 8 минут до Земли.

Запасов водорода Солнцу хватит примерно на 5 миллиардов лет. Оно прожило уже половину своей жизни.

Аватар Сергей В.

Спасибо, про блуждание фотонов сотни тысяч лет не знал. Это реально поражает воображение.

21
Эксперт • 1 ответ

Термоядерный синтез. В ядре Солнца температура около 15 миллионов кельвинов, давление чудовищное. При таких условиях четыре протона (ядра водорода) сливаются в одно ядро гелия. Масса продуктов реакции чуть меньше массы исходных протонов. Эта разница масс по формуле E=mc^2 выделяется в виде гамма-излучения и кинетической энергии. Вот и весь секрет.

20
Участник • 1 ответ

Добавлю к ответу выше про гравитационный баланс, потому что это важная часть картины.

Солнце не взрывается, потому что термоядерное давление изнутри уравновешено силой гравитации, которая давит снаружи. Это состояние называется гидростатическим равновесием. Если бы реакции чуть ускорились, Солнце раздулось бы, плотность упала, реакции замедлились. Обратная связь работает как термостат. Именно это делает звезды стабильными на миллиарды лет, а не единовременными взрывами.

7
Эксперт • 1 ответ

А вот про "зачем" в философском смысле можно поспорить. У Солнца нет цели светить. Это просто следствие физических законов и начальных условий: достаточная масса газового облака сколлапсировала под гравитацией до критической плотности. Термояд включился автоматически.

Вопрос "зачем" применим только к системам с намерениями. Правильнее спрашивать "почему".

Написать ответ

Премодерация гостей

Вы отвечаете как гость. Ваш ответ будет скрыт до проверки модератором. Чтобы ответ появился сразу и вы получали репутацию — войдите в аккаунт.

Будьте вежливы и соблюдайте правила платформы.