Av Joseph NicholsonUppdaterad 24 mars 2022
Solen är en kolossal vätebrinnande ugn som strålar ut ungefär 4 × 10^26 watt varje sekund. Denna kontinuerliga uteffekt driver inte bara ljuset och värmen vi känner utan också all energi som så småningom når jorden, inklusive de fossila bränslena som driver vår moderna värld. Mekanismen bakom denna fantastiska produktion är kärnfusion.
Väte - det lättaste och enklaste grundämnet - består av en proton och en elektron. I de svala yttre lagren av en begynnande stjärna håller den positiva laddningen av protonerna dem isär. När protostjärnan kollapsar under gravitation, stiger temperaturer och tryck i dess kärna tills vätekärnorna kan övervinna sin Coulomb-barriär. Vid ungefär **8 miljonerK** genomgår fyra protoner proton-protonkedjan och smälter samman till en helium-4 kärna samtidigt som en liten del av massan omvandlas till energi via E = mc² . När kärntemperaturen stiger ytterligare blir tyngre kärnor tillgängliga; vid cirka **100 miljonerK**, smälter tre helium-4 kärnor i trippel-alfaprocessen för att skapa en kol-12-atom.
Energin som frigörs genom fusion uppträder först som gammastrålar med hög energi. Dessa fotoner måste passera solens inre innan de flyr ut i rymden. Omedelbart runt kärnan finns strålningszonen, så tät att det kan ta i genomsnitt **171 000 år** för fotoner att ta sig ut – ibland upp till flera miljoner år. Därefter kommer konvektionszonen, där het plasma stiger och svalare plasma sjunker i en turbulent dans. I denna zon bryts gammastrålar gradvis ned till fotoner med lägre energi, främst synligt ljus, när energin fortplantar sig mot ytan.
Fotosfären – solens synliga yta – har en temperatur på ungefär **4 500–6 000 K**. Ovanför den ligger koronan, platsen för solfläckar och solprominenser. När fotonerna slutligen lämnar fotosfären är ungefär hälften av den energi som kommer till jorden synligt ljus, en annan hälften är infrarött och en mindre men betydande del är ultraviolett strålning, som kan vara skadlig för levande organismer. Solfotoner färdas med ljusets hastighet och täcker ~150 miljoner kilometer avstånd till jorden på cirka **åtta minuter**.
