Struktura

Slunce

Slunce

Naše Slunce je hvězda tzv. hlavní posloupnosti (viz kapitola Hertzprungův-Russelův diagram) a má průměrnou velikost. Jedná se o hvězdu, která je v dynamické rovnováze, tedy nerozpíná se a ani nekolabuje. Stáří Slunce se odhaduje na 4,6 miliard let.

Každou sekundou se přemění asi 700 milionů tun vodíku na 695 milionů tun helia. Zbytek vodíku se přemění na elektromagnetické záření a neutrina.

V jádře Slunce probíhá termonukleární reakce - tzv. proton-protonový řetězec. Tento řetězec se skládá z následujících kroků.

{}^{1}\textrm{H}+{ }^{1}\textrm{H}\rightarrow { }^{2}\textrm{D}+e^{+}+\nu _{e}\; (1,44\, MeV)

Při srážce dvou protonů vodíku vzniká deuterium, pozitron a elektronové neutrino. Pozitron anihiluje s elektronem a vznikají dva gama fotony. Tato reakce je velmi pomalá a má poločas asi miliardu let.

{}^{2}\textrm{D}+{ }^{1}\textrm{H}\rightarrow { }^{3}\textrm{He}+\gamma \; (5,49\, MeV)

Při této reakci dochází ke slučování deuteria s protonem a vzniká izotop helia a uvolňuje se gama foton. Tato reakce trvá několik sekund.

{ }^{3}\textrm{He}+{ }^{3}\textrm{He}\rightarrow { }^{4}\textrm{He}+2p\; (12,85\, MeV)

Při poslední reakci vzniká helium 4He. Nejpravděpodobnější reakcí je tato reakce, kdy dochází ke slučování dvou izotopů helia 3He a vzniká helium 4He a dva protony. Aby vzniklo helium 4He musí první dvě reakce proběhnout dvakrát.

Putování světla

Gama foton, který je uvolněný v centru Slunce se srážkami změní na mnoho rentgenových fotonů. Tyto fotony odpovídají teplotě 15 milionů kelvinů, což je teplota v centru Slunce. Při cestě se gama fotony postupně mění na světelné fotony a cesta fotonů z jádra na povrch Slunce trvá asi milion roků.

Zdroje

  • KLECZEK, Josip. Toulky vesmírem. 1. vyd. Praha: AGA (Aldebaran Group for Astrophysics), 2013, 400 s. ISBN 978-80-904582-4-6.

Příklad

Jakou průměrnou rychlostí se pohybují fotony, jestliže jim trvá milion roků, než se dostanou z centra Slunce na jeho povrch, a jestliže poloměr Slunce má hodnotu 700 000 km? Poté, co se fotony dostanou na povrch Slunce, se v kosmickém prostoru pohybují rychlostí světla.

 

Výsledek:

v=0,000022\: m.s^{-1}=2,2.10^{-5}\: m.s^{-1}

Příklad

Za jakou dobu urazí fotony vzdálenost z povrchu Slunce na povrch Země, jestliže tato vzdálenost je 150 milionů kilometrů?

 

Výsledek:

8 minut 20 sekund

Logolink