Космический нарушитель правил: как Солнцу удается «гореть» в космосе без кислорода (видео)

Фото: NASA

Солнце, эта яркая звезда в центре нашей Солнечной системы, интересует человечество на протяжении тысячелетий. Пульсирующее сияние Солнца продолжает завораживать всех — от древних астрономов, таких как Анаксагор, восхищавшихся его огненным видом, до современных ученых, наблюдающих за ним с помощью снимков NASA с высоким разрешением. Часто возникает вопрос, как Солнце может так ярко гореть без кислорода, ведь огонь на Земле не может существовать без него. Простой, но глубокий ответ кроется в процессе ядерного синтеза — реакции, которая происходит в условиях, гораздо более экстремальных, чем любой огонь на нашей планете, пишет IFLScience.

Вопреки расхожему мнению, в космосе есть кислород, но его мало, и в основном он не в той форме, которой мы можем наполнять наши легкие. На Земле мы дышим молекулами кислорода, которые состоят из двух атомов кислорода, соединенных вместе (O2). В космосе такие молекулы встречаются редко, потому что атомы кислорода имеют тенденцию прилипать к частицам пыли, не позволяя им образовывать привычный для нас кислород, пригодный для дыхания. Такая нехватка молекулярного кислорода — результат того, как формировались элементы после зарождения Вселенной: в ядрах молодых звезд происходил ядерный синтез, который также привел к образованию кислорода.

Свечение Солнца не связано с горением, как это происходит на Земле. Здесь для поддержания горения необходим кислород, а именно не менее 16% атмосферы. Однако Солнце работает по совершенно иному принципу: ядерный синтез. Этот процесс включает в себя слияние легких атомных ядер, водорода и гелия, в случае Солнца — в условиях экстремальной температуры и давления. Когда эти ядра соединяются, они образуют более тяжелое ядро и выделяют огромное количество энергии. Это высвобождение связано с тем, что масса вновь образованного ядра немного меньше, чем сумма масс исходных ядер. Разница в массе преобразуется в энергию, согласно знаменитому уравнению E=mc^2, где E — энергия, m — масса, а c — скорость света.

Эта энергия Солнца омывает нашу планету, определяет ее климат и дает жизнь тому миру, который мы знаем. Она достигает Земли в виде излучения, нагревая атмосферу, океаны и сушу. Этот процесс, так сильно отличающийся от горения, позволяет Солнцу "гореть" без кислорода, освещая и наполняя энергией наш мир из холодного вакуума космоса.

Понимание этих процессов имеет огромное значение, начиная с основ солнечной энергетики и заканчивая потенциалом ядерного синтеза как источника чистой энергии на Земле. Хотя ядерный синтез на Солнце остается природным чудом, недоступным для наших современных технологий, он вдохновляет на исследования в области искусственного синтеза, который однажды сможет обеспечить изобилие устойчивой энергии. Исследование внутренних механизмов Солнца не только удовлетворяет человеческое любопытство, но и обещает будущие инновации, которые могут изменить наш энергетический ландшафт.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ATinform