Solen

Hvilken proces får Solen til at skinne?

Solen skaber energi ved at fusionere brint. Men hvordan foregår det helt præcist, og hvor i processen opstår det lys, som får Solen til at skinne?

Solen skaber energi ved at fusionere brint. Men hvordan foregår det helt præcist, og hvor i processen opstår det lys, som får Solen til at skinne?

Shutterstock

Solens lys bliver skabt i de fusionsprocesser, som foregår inde i vores stjerne.

Inderst i Solen – i området fra centrum til en fjerdedel af vejen ud mod overfladen – ligger temperaturen oppe på de 10-15 millioner grader, som gør det muligt for brintkerner at fusionere.

Hvert eneste sekund omdanner Solens fusionsprocesser omkring 600 millioner tons brint.

Solens kerne

I den inderste fjerdedel (sort ramme) af Solen når temperaturen op på de 10-15 millioner grader, der skal til, før brint kan fusionere til helium.

© Mikkel Juul Jensen

Brint er det mest udbredte grundstof i universet og samtidig det simpleste, da det kun har en enkelt proton i kernen. I Solens indre støder protonerne sammen, og det endelige resultat er kerner af universets næstmest udbredte grundstof, helium.

Forbrændingen er ineffektiv

Helt enkelt er det dog ikke, når fire protoner skal forvandles til en heliumkerne af to protoner og to neutroner. Fusionsprocessen i Solen kræver flere trin og er egentlig ikke særlig effektiv. Heldigvis.

Den ineffektive forbrænding betyder, at Solen kan skinne i lang tid. Vores stjerne har allerede lyst i 4,6 milliarder år og kan brænde i fem milliarder år endnu.

I Solens indre omdannes brint til helium i en proces, som kaldes proton-proton-kæden.

Solskin proces
© Mikkel Juul Jensen

1. Let brint bliver til tung

To protoner (brintkerner) fusionerer til en tung brintkerne, som består af en proton og en neutron. I processen udsendes en neutrino og en positron.

Solskin proces
© Mikkel Juul Jensen

2. Fusionen tænder lyset

Den tunge brintkerne fusionerer med endnu en proton og bliver til helium-3. Processen frigiver en foton, som finder vej ud til overfladen som sollys.

Solskin proces
© Mikkel Juul Jensen

3. Helium finder sammen

To helium-3-kerner går nu sammen og danner helium-4 ved samtidig at smide to protoner, dvs. brintkerner, fra sig. De kan nu indgå i nye kerneprocesser.

Når Solen løber tør for brint, svulmer den op og bliver til en såkaldt rød kæmpe.

Men inde i Solen sker en modsatrettet proces. Fordi det indre strålingstryk i kernen falder, får tyngdekraften overtaget og presser kernen sammen, så trykket og temperaturen stiger voldsomt.

Når temperaturen kommer op på 100 millioner grader i kernen, vil Solen begynde at fusionere noget af det helium, den har ophobet gennem sit lange liv. Fusionen af helium skaber kulstof i en proces, hvor tre heliumkerner bliver til en kulstofkerne.

Efter et par hundrede millioner år, når Solen ikke længere kan fusionere helium, ender den som en hvid dværg.