Solens kärna

Vilken process får solen att skina?

Solen skapar energi genom att fusionera väte. Men hur sker det egentligen och var i processen uppstår det ljus som får solen att skina?

Solen skapar energi genom att fusionera väte. Men hur sker det egentligen och var i processen uppstår det ljus som får solen att skina?

Mikkel Juul Jensen

Solens ljus skapas i de fusionsprocesser som sker inuti vår stjärna.

Längst in i solen – i området från centrum till en fjärdedel av sträckan ut mot ytan – ligger temperaturen uppe på de 10-15 miljoner grader som gör det möjligt för vätekärnor att fusionera.

Varje sekund omvandlar solens fusionsprocesser omkring 600 miljoner ton väte.

Väte är det vanligast förekommande grundämnet i universum och samtidigt det enklaste, med en enda proton i kärnan. I solens inre kolliderar protonerna och det slutliga resultatet är kärnor av universums näst vanligaste grundämne, helium.

Förbränningen är ineffektiv

Men det är inte helt enkelt när fyra protoner ska förvandlas till en heliumkärna av två protoner och två neutroner. Fusionsprocessen i solen kräver flera steg och är egentligen inte särskilt effektiv. Som tur är.

Den ineffektiva förbränningen innebär att solen kan skina länge. Vår stjärna har redan lyst i 4,6 miljarder år och kan brinna i fem miljarder år till.

I solens inre omvandlas väte till helium i en process som kallas proton-protonkedjan.

Solskin proces
© Mikkel Juul Jensen

1. Lätt väte blir tungt väte

Två protoner (vätekärnor) fusionerar till en tung vätekärna, som består av en proton och en neutron. I processen skickas en neutrino och en positron ut.

Solskin proces
© Mikkel Juul Jensen

2. Fusionen tänder ljuset

Den tunga vätekärnan fusionerar med ännu en proton och blir till helium-3. Processen frisätter en foton som söker sig ut till ytan som solljus.

Solskin proces
© Mikkel Juul Jensen

3. Helium smälter ihop

Två helium-3-kärnor smälter nu ihop och bildar helium-4 genom att samtidigt kasta ifrån sig två protoner, det vill säga vätekärnor. De kan nu ingå i nya kärnprocesser.

När vätet i solen tar slut sväller den upp och blir en så kallad röd jätte.

Men inuti solen sker en motsatt process. Eftersom det inre strålningstrycket minskar, får gravitationen övertaget och pressar ihop kärnan, så att trycket och temperaturen ökar våldsamt.

När temperaturen kommer upp på 100 miljoner grader i kärnan börjar solen fusionera en del av det helium den har ansamlat under sitt långa liv. Fusionen av helium skapar kol i en process, i vilken tre heliumkärnor blir till en kolkärna.

Efter ett par hundra miljoner år, när solen inte längre kan fusionera helium, blir den till slut en vit dvärg.