Kosminių taisyklių laužytojas. Kaip Saulė sugeba „degti“ erdvėje be deguonies (Video)

Saulė, ryški žvaigždė mūsų saulės sistemos centre, domino žmoniją tūkstantmečius. Pulsuojantis Saulės švytėjimas ir toliau žavi visus – nuo ​​senovės astronomų, tokių kaip Anaksagoras, kurie stebėjosi jos ugnine išvaizda, iki šiuolaikinių mokslininkų, stebinčių ją didelės raiškos NASA vaizdais.

Dažnai kyla klausimas, kaip Saulė gali taip ryškiai degti be deguonies, nes ugnis Žemėje be jo negali egzistuoti. Paprastas, bet gilus atsakymas slypi branduolių sintezės procese – reakcijoje, kuri vyksta daug ekstremalesnėmis sąlygomis nei bet koks gaisras mūsų planetoje, rašo „IFLScience“.

Priešingai populiariems įsitikinimams, erdvėje yra deguonies, tačiau jo mažai, ir dažniausiai ne tokiu pavidalu, kuriuo galėtume užpildyti savo plaučius. Žemėje kvėpuojame deguonies molekulėmis, kurias sudaro du sujungti deguonies atomai (O₂).

Nepaisant to, kad tai yra trečias pagal gausumą elementas Visatoje po helio ir vandenilio, laisvo molekulinio deguonies gausu tik Žemėje, kur mūsų atmosferoje jo yra  21 procentas.

Kosmose O₂ molekulės yra retos, nes deguonies atomai linkę prilipti prie dulkių dalelių, neleidžiant susidaryti deguoniui, kuriuo esame įpratę kvėpuoti. Šis molekulinio deguonies trūkumas yra elementų formavimosi po Visatos atsiradimo rezultatas: jaunų žvaigždžių branduoliuose įvyko branduolių sintezė, dėl kurios taip pat susiformavo deguonis.

Saulės švytėjimas nėra susijęs su degimu, kaip tai vyksta Žemėje. Čia, norint palaikyti degimą, reikia deguonies, t. y. ne mažiau kaip 16 % ore. Tačiau Saulė veikia visiškai kitu principu – branduolių sinteze.

Šis procesas apima lengvųjų atomų branduolių, vandenilio ir helio, Saulės atveju, susiliejimą ekstremaliomis temperatūrų ir slėgio sąlygomis. Kai šie branduoliai susijungia, jie sudaro sunkesnį branduolį ir išskiria milžiniškus energijos kiekius.

Šis išsiskyrimas atsiranda dėl to, kad naujai susidariusio branduolio masė yra šiek tiek mažesnė už pradinių branduolių masių sumą. Masių skirtumas paverčiamas energija pagal garsiąją lygtį E = mc², kur E – energija, m – masė, o c – šviesos greitis.

Ši Saulės energija šildo mūsų planetą, lemia jos klimatą ir suteikia gyvybę mūsų pažįstamam pasauliui. Ji pasiekia Žemę radiacijos pavidalu, šildydama atmosferą, vandenynus ir žemę. Šis procesas, kuris taip skiriasi nuo degimo, leidžia Saulei „degti“ be deguonies, apšviečiant ir suteikiant energijos mūsų pasauliui šaltame kosminiame vakuume.

Labai svarbu suprasti šiuos procesus, pradedant saulės energijos pagrindais ir baigiant branduolių sintezės, kaip švarios energijos šaltinio Žemėje, potencialu. Nors branduolių sintezė Saulėje tebėra gamtos stebuklas, kurio dabartinės technologijos nepasiekia, tai įkvepia dirbtinės sintezės tyrimus, kurie vieną dieną galėtų suteikti tvarios energijos gausą. Saulės vidinio veikimo tyrinėjimas ne tik patenkina žmogaus smalsumą, bet ir žada ateities naujoves, kurios gali pakeisti mūsų energetinį kraštovaizdį.