Hvorfor lyser sola?
Sola brenner ikke
Sola ser ut som et kjempestort bål, men den brenner ikke. Hvis den var av kull, ville den ha brent ut på noen tusen år. Likevel har den lyst i nesten fem milliarder år.
Hva sola er laget av
Sola består mest av hydrogen, det enkleste grunnstoffet. Et hydrogenatom har i midten én eneste partikkel med positiv ladning, et proton. Rundt det er det ett elektron med negativ ladning.
Tyngdekraften presser sola sammen
Sola veier tre hundre tusen ganger mer enn jorda. Dens egen tyngdekraft trekker alt mot midten og presser sammen gassen inni. Sammenpresset gass blir varm, akkurat som sykkelpumpa når du pumper sykkelen.
Et inferno i kjernen
Mest sammenpresset og varmest er midten av sola, kjernen: over 15 millioner grader. Jo varmere noe er, desto raskere beveger partiklene seg. I kjernen suser de så voldsomt at elektronene rives løs fra protonene og flyr rundt hver for seg.
Protoner frastøter hverandre
Like ladninger frastøter hverandre, så protoner skyver hverandre unna. Jo raskere de flyr mot hverandre, desto nærmere kommer de, men til slutt vinner alltid frastøtingen. I solas kjerne er de så raske at de innimellom til og med berører hverandre.
Sjekk det selv
Blås opp to ballonger, gni dem mot håret og heng dem opp i tråder ved siden av hverandre. Ballongene glir fra hverandre. Begge har samme ladning, her negativ, og frastøter derfor hverandre akkurat som to protoner.
Én gang på milliarder av år
Etter berøringen flyr de likevel nesten alltid fra hverandre igjen. De smelter bare sammen hvis det ene i akkurat det øyeblikket skyter ut et positron, en bitteliten partikkel som et elektron, bare med positiv ladning, og blir til et nøytron. Et proton og et nøytron frastøter ikke hverandre og holder, i motsetning til to protoner, sammen. Men en slik forvandling er utrolig sjelden: Et proton venter i snitt milliarder av år på den.
Tett i tett
Men det finnes ufattelig mange protoner i kjernen, og tyngdekraften har presset dem tett sammen. En liter av det stoffet ville veid 150 kilo. Derfor skjer selv en så sjelden sammensmelting om og om igjen.
Fire protoner blir helium
Det sammensmeltede paret flyr så videre i solas kjerne til to protoner til slår seg sammen med det. Det ene blir også til et nøytron, og det dannes helium, gassen i ballongene på tivoli. En slik sammensmelting i heten kalles kjernefusjon. Heliumet blir så værende i kjernen og smelter foreløpig ikke videre sammen.
Heliumets tur kommer senere
En heliumkjerne har to protoner, så to heliumkjerner frastøter hverandre enda mer enn to protoner. De begynner å smelte sammen først når sola om omtrent fem milliarder år går tom for hydrogen i kjernen og kjernen varmes opp til 100 millioner grader. Da blir tre heliumkjerner til karbon, grunnstoffet som for eksempel grafitten i blyanten er laget av.
Litt masse blir til lys
Helium veier litt mindre enn de fire protonene det ble laget av. Av hvert kilo hydrogen blir altså omtrent sju gram til lys og varme. Det er like mye energi som ved å brenne 20 000 tonn kull.
Sola slanker seg
Hvert sekund gjør sola på denne måten 600 millioner tonn hydrogen om til helium. Omtrent 4 millioner tonn av det blir til lys. For sola er det bare en smule: Hydrogenet varer i omtrent fem milliarder år til.
En lang vei ut
Energien fra kjernen kommer langsomt ut til overflaten. Lyset spretter hele tiden fram og tilbake i den tette sola, og veien ut tar titusenvis av år, kanskje over hundre tusen. Fra overflaten når det oss på åtte minutter.
En sol på jorda
Vi prøver å få i gang fusjon også på jorda og lage strøm av den. Men solas tyngdekraft har vi ikke, så vi varmer opp gassen til 150 millioner grader, ti ganger mer enn i solas kjerne. Så varm gass kan bare holdes av sterke magneter i en maskin formet som et dekk, som kalles tokamak. Ingen vegg ville tålt det.
Så hvorfor lyser sola?
Sola brenner ikke. Tyngdekraften presser sammen og varmer opp kjernen dens, og der foregår fusjon: Hydrogenets protoner smelter langsomt sammen til helium. En liten bit masse blir da til lys, og det finnes så mye hydrogen at det rekker i milliarder av år.