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太陽の核融合の不思議

☆いつも見ている太陽ですが、実は内部のことはあまり知られていません。私なりに勉強したことをまとめてみます。(間違っていたらコメントください)太陽の中心(コア)で起こっていること、それは核融合反応です。上の絵のように水素の4つが融合してヘリウムに変わる反応です。この反応が太陽の半径の30%より中心で起こっています。融合したときに発生するガンマ線が太陽のエネルギー源になります。
【不思議1】この融合反応は、とてもゆっくり起こります。つまりめったに起きないということです。だから太陽の中心の発熱量は同じ体積で比較して人間の体内の発熱量の1/10しかありません。(1立方メートルあたり、太陽中心は270ワット、人間は2000ワット)なのにどうして太陽は熱いのか?それは巨大だからです。言い換えると、巨大でゆっくり反応しているおかげで、太陽は50億年も燃え続けているのです。そしてこの後50億年燃え続けます。
【不思議2】教科書などで、太陽の中心は光輝くように白く描かれています。(周りが赤色)これはどうも間違いのようです。温度が高い(1500万℃)ので、白く輝いているようなイメージが生まれるのでしょう。太陽の中心で発生しているのはガンマ線なので、目に見える色はありません。だから中心の色は暗黒なのが正解です。ガンマ線は外に行くに従ってエネルギーを失っていき、目に見える光に変わって行きます。これを色で表現すると上の絵のようになります。
【不思議3】中心で発生したエネルギーは表面に到達するまでに100万年もかかるそうです。私たちが見ている太陽の光は100万年前に起きた核融合反応に由来するものです。中心部から表面に向かってエネルギーは光によって運ばれます。なにもなければ光は速いものですが、太陽の中は圧縮された水素で霧がかかったようになっていて光が透りにくくなっています。だから光でも時間がかかってしまうのです。

参考:アメリカの研究所が作った教育用Webページ(外部リンク)
   G.マクラッケン、P.ストット著「フージョン宇宙のエネルギー」