27. juni 2014

Solen - en langlivet brintbombe

Verdensrummet

Der er lige en ting, jeg går og spekulerer på. Hvordan kan solen brænde, når der ikke er noget ilt i rummet? Spørger Minea W. Nielsen på 12 år.

Det er fordi, Solens lys og varme dannes på en helt anden måde, end varmen og lyset fra fx et bål. I et bål går de kemiske stoffer i brændestykkerne i forbindelse med luftens ilt og danner CO2 (kuldioxid). Det er atomerne, der danner nye kemiske forbindelser med hinanden, og imens afgives der varme. Hvis der ikke er ilt til stede, går bålet ud.  

Der er ikke ilt omkring Solen, og det ville være umuligt at tænde bål i det tomme rum. Solen får i stedet sin varme og lys fra det, man kalder fusion. Det kender man også fra brintbomber, som får deres uhyggelige styrke fra processer, der ikke omfatter hele atomer, men kun de kerner, der findes i midten af atomet.

Solen er på en måde en enorm og langlivet brintbombe, der er så stor, at vi tydeligt kan mærke den her på Jorden, 150 millioner km væk.

I Solen smelter brint (eller hydrogen, det mindst grundstof) sammen til helium. Der er altså dannet et helt nyt grundstof. I bålet er det de samme grundstoffer, der findes både før og efter forbrændingen, de findes bare i nogle andre kemiske forbindelser.

I andre stjerner, som er meget større end Solen, kan der dannes andre og tungere grundstoffer ud fra lette grundstoffer, og i sidste ende er alle grundstoffer i Universet skabt ved fusion i stjerner og supernovaer, dvs. eksploderende stjerner, der spreder alle stofferne ud i rummet omkring dem.

Fusion kan kun begynde, når atomkernerne ligger meget tæt sammen, og inde i Solen hersker et enormt tryk, der maser dem så tilpas sammen, at de begynder at smelte sammen. Hvis man kunne skære en terning, der måler 1 cm på hver led, ud af Solens centrum, ville den veje 154 gram på en køkkenvægt. Det er 28 gange tungere end en jernterning af samme størrelse. Energien fra fusionsprocesserne varmer kernen op, og i Solens indre er temperaturen over 15 millioner grader Celsius. Det er meget varmere end noget lejrbål.

Der findes også en anden form for kerneproces, som producerer store mængder energi. Den kaldes fission. Her spaltes tunge atomkerner som for eksempel uran til mindre kerner. Det kender man fra atomkraftværker og fra visse atombomber. Under spaltningen bliver der energi til over, og det er den, som giver bombens intense lys og varme eller som driver produktionen af elektricitet i værket.

Nogle forskere mener, at fusion kunne være svaret på verdens energiproblemer. I dag er vi helt afhængige af det man kalder fossile brændsler, olie, kul og gas, og her forbruges der ilt og dannes store mængder CO2, som er en drivhusgas, der er med til at varme kloden alt for hurtigt op. Hvis man kunne efterligne Solen, ville man i stedet have en energikilde, der ikke producerede CO2, og hvor brændstoffet, brint, findes i enorme mængder i naturen.