Solens kerne

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Gå til: navigation, søg
Solens struktur hvor kernen er nr. 1

Solens kerne siges at gå fra centrum af solen til omkring 0,2 til 0,25 solradier,[1] og det er den varmeste del af solen og solsystemet. Kernen har en massetæthed på 150 g/cm³ (150 g/cm³ er massetætheden af vand) ved centrum, og en temperatur på 15 millioner Kelvin (solens overflade er ca. 6.000 Kelvin).[2] Kernen består af varmt komprimeret gas i plasmaform (ioniseret gas), ved et (estimeret) tryk på 265 milliarder bar (26.5 petapascal (enhed) (PPa)) ved kernens centrum.

Kernen indenfor 0,25 solradier, indeholder næsten 50% af solens masse, men kun omkring 2% af solens rumfang.[3][4] Desuden produceres størstedelen af solens fusions kraft indenfor 0,10 solradier af kernens centrum.[5] Der er to forskellige reaktioner i kernen som omdanner 4 hydrogen kerner til en helium kerne; proton-proton kæder reaktionen, som er ansvarlig for størstedelen af solens energi, og CNO-cyklussen.[6]

Energiproduktion[redigér | redigér wikikode]

Energi bliver produceret af exoterme reaktioner (fusion) der hovedsageligt omdanner hydrogen til helium. Kernen er den eneste del af solen hvor der produceres en mærkbar mængde varme via fusion: resten af solen opvarmes via varmeoverførsel fra kernen og ud efter. Al energi, der produceres af fusion i kernen, skal gennemtrænge flere på hinanden liggende lag til solens fotosfære, før det kan komme ud i rummet som sollys eller kinetisk energi i form af partikler.

Statistik[redigér | redigér wikikode]

Omkring 3,6 ×1038 protoner (hydrogen kerner) konverteres til helium kerner i sekundet, dette frigiver energi ved en stof-energi konversions hastighed på 4.3 millioner ton per sekund, 380 yottawatt (3.8 ×1026 watt), svarende til 9.1 ×1010 megaton TNT per sekund. Den nukleare fusions hastighed er stærkt afhængig af densitet, derfor er fusions hastigheden i kernen i en selv korrigerende ligevægt: en lidt langsommere fusions hastighed gør at kernen varmes op og dermed udvider sig imod vægten af de yderste lag, dette sænker fusions hastigheden og bringer kernen tilbage til ligevægt; og en lidt langsommere fusions hastighed gør at kernen køles ned og skrumper, dette øger fusions hastigheden og gendanner igen den tidligere ligevægt.

Energioverførsel[redigér | redigér wikikode]

De højenergi fotoner (gamma og røntgenstråling) der udløses ved fusionen i kernen tager lang tid om at nå solens overflade, bl.a. da de nedbremses af den indirekte rejse, såvel som den konstante absorption og reemissionved lave engergier i solens kappe. Estimater for "foton rejsetiden" går fra op til 50 millioner år[7] helt ned til 17.000 år.[8] Efter den sidste tur gennem det konvektive ydre lag til den transperante "overflade" af fotosfæren, undslipper fotonerne som synligt lys. Hver gammastråle i solens kerne bliver konverteret til adskellige millioner lysfotoner før det kommer ud i rummet. Fusionsreaktionerne i kernen udvikler også neutrinoer, men til forskel for fotonerne reagerer de sjældent med andre stoffer og kan derfor undslippe solen næsten med det samme. I mange år var målingerne af neutrinoer produceret af solen meget lavere end teorierne omkring dette havde forudset, et problem som man senere har løst gennem end bedre forståelse for neutrino oscillation.

Referencer[redigér | redigér wikikode]

  1. ^ García, Ra; Turck-Chièze, S; Jiménez-Reyes, Sj; Ballot, J; Pallé, Pl; Eff-Darwich, A; Mathur, S; Provost, J (Jun 2007). "Tracking solar gravity modes: the dynamics of the solar core.". Science 316 (5831): 1591–3. doi:10.1126/science.1140598. ISSN 0036-8075. PMID 17478682. Bibcode2007Sci...316.1591G. 
  2. ^ http://solarscience.msfc.nasa.gov/interior.shtml
  3. ^ (på (engelsk))StackExchange diskussion om "Mass of sun's core". Hentet 7 juli 2016. 
  4. ^ Charles Q. Choi (20. november 2014) (på (engelsk)). Earth’s Sun: Facts About the Sun’s Age, Size and History. Space.com (eget af Purch). Hentet 7. juli 2016. 
  5. ^ Bolte, Mike; Waters, Rick; Wilden, Brenda (februar 2000) (på (engelsk)). NUCLEAR FUSION IN THE SUN. http://www.ucolick.org. Hentet 7. juli 2016. 
  6. ^ McDonald, Andrew; Kennewell, John (2014). The Source of Solar Energy. Commonwealth of Australia. 
  7. ^ Lewis, Richard (1983). The Illustrated Encyclopedia of the Universe. Harmony Books, New York. pp. 65. 
  8. ^ Plait, Phil (1997). Bitesize Tour of the Solar System: The Long Climb from the Sun's Core. Bad Astronomy. Hentet 2006-03-22. 
Commons-logo.svg
Wikimedia Commons har medier relateret til: