Με τι τρόπο ο Ήλιος «καίει» το υδρογόνο του και δεν εκρήγνυται σαν μια βόμβα υδρογόνου;

Απάντηση

Η κύρια πηγή ενέργειας του Ήλιου είναι η «καύση» (σύντηξη) του υδρογόνου σε ήλιο. Στον πυρήνα του Ήλιου, που έχει ακτίνα το ένα τέταρτο της συνολικής ακτίνας του Ήλιου και θερμοκρασία 15 εκατομμυρίων βαθμών, παράγεται η ενέργεια που κάνει τη Γη μια θαυμάσια όαση με μέση θερμοκρασία περίπου 15 βαθμών Κελσίου.

Κάθε δευτερόλεπτο στον πυρήνα του Ήλιου 650 εκατομμύρια τόνοι υδρογόνου συντήκονται σε 645,5 εκατομμύρια τόνους ηλίου και, σύμφωνα με τη γνωστή εξίσωση του Αϊνστάιν, E=mc2, η διαφορά της μάζας των 4,5 εκατομμυρίων τόνων μετατρέπεται σε ενέργεια. Συγκεκριμένα, κάθε δευτερόλεπτο παράγονται από τις αντιδράσεις αυτές 4×1026 Joules. Όλες οι ενεργειακές ανάγκες του πλανήτη μας θα καλύπτονταν για εκατομμύρια χρόνια, αν μπορούσαμε για ένα δευτερόλεπτο να συγκεντρώσουμε όλη την εκπεμπόμενη αυτή ενέργεια.

Το μεγάλο, όμως, μυστήριο είναι το πώς ο Ήλιος καταφέρνει να μην εκρήγνυται σαν μια βόμβα υδρογόνου, αλλά να «καίγεται» με ελεγχόμενο ρυθμό, κάτι που δεν μπορούν να πετύχουν οι επιστήμονες στη Γη (ελεγχόμενη σύντηξη).

Αυτόν τον έλεγχο στον ρυθμό παραγωγής ενέργειας τον πετυχαίνει ο Ήλιος με συνεχείς συστολές και διαστολές. Συγκεκριμένα, όταν αυξάνεται η παραγωγή ενέργειας, ο Ήλιος διαστέλλεται και, επομένως, πέφτει η θερμοκρασία του, με αποτέλεσμα να μειώνεται ο ρυθμός παραγωγής ενέργειας.

Αυτό, όμως, έχει ως συνέπεια τη συστολή, επομένως την αύξηση της θερμοκρασίας και, ακολούθως, την αύξηση του ρυθμού παραγωγής ενέργειας.

Έτσι, τελικά, επιτυγχάνεται ισορροπία στην παραγωγής ενέργειας στον Ήλιο με αυτή τη διαδικασία, που είναι γνωστή ως βαλβίδα ασφαλείας.


 

stoixeia-astronomias-coverΒρείτε 52 τέτοιες ερωτήσεις και τις απαντήσεις τους στο εξαιρετικά κατατοπιστικό και ευκολοδιάβαστο βιβλίο του γνωστού Αστρονόμου και Καθηγητή στο ΑΠΘ Σταύρου Αυγολούπη “Στοιχεία Αστρονομίας για Μαθητές και Εκπαιδευτικούς”.