Hvorfor lyser Solen?
Solen brænder ikke
Solen ligner et kæmpestort bål, men den brænder ikke. Hvis den var af kul, ville den være brændt ud på nogle tusind år. Alligevel har den lyst i næsten fem milliarder år.
Hvad Solen er lavet af
Solen består mest af brint, det simpleste grundstof. Et brintatom har i midten en eneste partikel med positiv ladning, en proton. Rundt om den er der én elektron med negativ ladning.
Tyngdekraften presser Solen sammen
Solen vejer tre hundrede tusind gange mere end Jorden. Dens egen tyngdekraft trækker alt ind mod midten og presser gassen indeni sammen. Sammenpresset gas bliver varm, præcis som cykelpumpen, når du pumper cyklen.
Et inferno i kernen
Mest sammenpresset og varmest er Solens midte, kernen: over 15 millioner grader. Jo varmere noget er, jo hurtigere bevæger dets partikler sig. I kernen suser de så voldsomt rundt, at elektronerne rives løs fra protonerne og flyver rundt hver for sig.
Protoner frastøder hinanden
Ens ladninger frastøder hinanden, så protoner skubber hinanden væk. Jo hurtigere de flyver mod hinanden, jo tættere kommer de, men til sidst vinder frastødningen altid. I Solens kerne er de så hurtige, at de af og til endda rører hinanden.
Prøv det selv
Pust to balloner op, gnid dem mod håret og hæng dem op i tråde ved siden af hinanden. Ballonerne glider fra hinanden. De har begge samme ladning, her negativ, og frastøder derfor hinanden præcis som to protoner.
Én gang på milliarder af år
Efter berøringen flyver de dog næsten altid fra hinanden igen. De smelter kun sammen, hvis den ene lige i det øjeblik skyder en positron ud, en bitte lille partikel som en elektron, bare med positiv ladning, og bliver til en neutron. En proton og en neutron frastøder ikke hinanden og holder, i modsætning til to protoner, sammen. Men sådan en forvandling er utrolig sjælden: En proton venter i gennemsnit milliarder af år på den.
Tæt pakket
Men der er ufatteligt mange protoner i kernen, og tyngdekraften har presset dem tæt sammen. En liter af det stof ville veje 150 kilo. Derfor sker selv så sjælden en sammensmeltning igen og igen.
Fire protoner bliver til helium
Det sammensmeltede par flyver så videre rundt i Solens kerne, indtil to protoner mere slutter sig til det. Den ene bliver også til en neutron, og der dannes helium, gassen i balloner fra tivoli. Sådan en sammensmeltning i heden kaldes kernefusion. Heliummet bliver så i kernen og smelter foreløbig ikke videre sammen.
Heliums tur kommer senere
En heliumkerne har to protoner, så to heliumkerner frastøder hinanden endnu mere end to protoner. De begynder først at smelte sammen, når Solen om cirka fem milliarder år løber tør for brint i kernen, og kernen bliver varmet op til 100 millioner grader. Så bliver tre heliumkerner til kulstof, det grundstof, som for eksempel grafitten i en blyant er lavet af.
Lidt masse bliver til lys
Helium vejer en smule mindre end de fire protoner, det blev dannet af. Af hvert kilo brint bliver altså cirka syv gram til lys og varme. Det er lige så meget energi som ved at brænde 20.000 tons kul af.
Solen slanker sig
Hvert sekund laver Solen på den måde 600 millioner tons brint om til helium. Cirka 4 millioner tons af det bliver til lys. For Solen er det kun en krumme: Brinten rækker til omkring fem milliarder år endnu.
En lang vej ud
Energien fra kernen når kun langsomt op til overfladen. Lyset kastes hele tiden frem og tilbage i den tætte Sol, og vejen ud tager titusinder af år, måske over hundrede tusind. Fra overfladen når det os på otte minutter.
En sol på Jorden
Vi prøver også at få fusion i gang på Jorden og lave strøm af den. Men Solens tyngdekraft har vi ikke, så vi varmer gassen op til 150 millioner grader, ti gange mere end i Solens kerne. Så varm gas kan kun holdes af stærke magneter i en maskine formet som et dæk, der kaldes en tokamak. Ingen væg ville kunne holde til det.
Så hvorfor lyser Solen?
Solen brænder ikke. Tyngdekraften presser dens kerne sammen og varmer den op, og dér foregår fusion: Brintens protoner smelter langsomt sammen til helium. En lille smule masse bliver derved til lys, og der er så meget brint, at det rækker i milliarder af år.