De ce strălucește soarele? De ce strălucește soarele

A patra stare a materiei.
Partea a șasea. De ce strălucește soarele

De ce strălucește soarele? Același răspuns exact la această întrebare este cunoscut astăzi. Soarele strălucește deoarece în adâncurile sale, ca urmare a reacției termonucleare de conversie a 4 protoni (nuclee de atomi de hidrogen) într-un singur nucleu de heliu, rămâne energia liberă (întrucât masa nucleului de heliu este mai mică decât masa a patru protoni) , care este emis sub formă de fotoni. Fotonii din domeniul vizibil sunt lumina soarelui pe care o vedem.

Acum să speculăm și să ne imaginăm calea pe care au urmat-o oamenii de știință. Și, în același timp, să ne gândim la ce se va întâmpla când hidrogenul se va arde complet în Soare? Se va stinge cu siguranță? Vă sfătuim să citiți articolul până la sfârșit - acolo se face o presupunere foarte interesantă.

Să presupunem că Soarele arde cel mai caloric dintre toate tipurile de combustibil - cel mai pur carbon, care arde în întregime, fără cenușă. Să facem un calcul simplu. Se știe câtă căldură trimite acest „foc” către Pământ. Soarele este un glob, așa că emite căldură uniform în toate direcțiile. Cunoscând dimensiunile Pământului și Soarelui, nu este greu de calculat că, pentru a menține fluxul de căldură de la Soare, în el trebuie să ardă în fiecare secundă aproximativ 12 miliarde de tone de cărbune! Cifra este uriașă la scară pământească, dar pentru Soare, care este de peste trei sute de mii de ori mai greu decât Pământul, această cantitate de cărbune este mică. Și totuși, tot acest cărbune de pe Soare ar trebui să se ardă în doar șase mii de ani. Dar datele multor științe - geologie, biologie etc. - indică în mod irefutat că Soarele strălucitor încălzește și iluminează planeta noastră de cel puțin câteva miliarde de ani.

Ideea că soarele arde cu cărbune a trebuit respinsă. Dar poate că există așa ceva reactii chimice, în care se eliberează și mai multă căldură decât la arderea cărbunelui? Să presupunem că există. Dar aceste reacții ar putea prelungi viața Soarelui cu o mie, două mii de ani, chiar dublată, dar nu mai mult.

Dar dacă Soarele nu este capabil să se furnizeze combustibil pentru o perioadă lungă de timp, atunci poate că spațiul exterior face acest lucru din exterior? S-a sugerat că meteoriții cad în mod constant pe Soare. Am spus deja că atunci când se apropie de Pământ, meteoriții, din cauza frânării în atmosfera Pământului, adesea ard complet, încălzind aerul pe parcurs. De ce să nu presupunem că în jurul Soarelui nu există atmosferă, că frânarea meteoriților are loc direct în materia solară și se încălzește până la o temperatură ridicată?

Să trecem din nou la calcule. Câți meteoriți trebuie să cadă pe Soare pentru a-i asigura arderea pe termen lung? Calculul oferă o cifră absolut incredibilă: chiar dacă greutatea tuturor meteoriților care au căzut pe Soare ar fi egală cu greutatea Soarelui însuși, acesta ar străluci în continuare doar aproximativ un milion de ani.

Dar poate că odată ca niciodată un număr atât de mare de meteoriți a căzut pe Soare, l-au încălzit la o temperatură uriașă, iar acum Soarele se răcește încet? Nimic de genul! Există o mulțime de dovezi că Soarele a strălucit și s-a încălzit acum un miliard, un milion și o mie de ani, la fel ca și astăzi. Deci, a doua ipoteză eșuează.

Constanța uimitoare a activității solare a îngropat și a treia, cea mai tentantă presupunere despre cauza „arderii” Soarelui. S-a rezumat la următoarele. În lege gravitația universală toate corpurile se apropie unele de altele. Pământul este atras de Soare și se mișcă în jurul lui. Piatra este atrasă de Pământ și cade peste el dacă este eliberată din mâini.

Să ne imaginăm că Soarele este un fel de vas imens cu gaz. Moleculele acestui gaz, supuse acțiunii de atracție reciprocă, în ciuda ciocnirilor care le aruncă unele de altele, trebuie să se atragă treptat și să se apropie. Soarele în ansamblu s-ar micșora apoi, presiunea gazului din el ar crește, iar acest lucru ar duce la o creștere a temperaturii și la eliberarea de căldură.

Dacă presupunem că peste 100 de ani diametrul Soarelui scade cu doar câțiva kilometri, atunci acest fenomen ar putea explica complet emisia de radiații de la Soare. Cu toate acestea, o astfel de reducere lentă nu poate fi detectată folosind instrumente astronomice.

Dar există un „dispozitiv” care funcționează mult mai mult timp. Acest dispozitiv este Pământul însuși. În timpul existenței sale, Soarele ar trebui să se micșoreze de zeci de ori: de la o dimensiune de multe ori mai mare decât lungimea întregului sistem solar, la cele moderne. O astfel de compresie ar afecta cu siguranță. Cu toate acestea, istoria Pământului nu știe așa ceva. Ea știe de dezastre geologice majore în care au murit oameni cei mai înalți munți, s-au născut noi oceane și continente întregi, dar toate acestea pot fi explicate pe deplin prin activitatea Pământului însuși, și nu a Soarelui.

Deci, toate cele trei ipoteze menționate despre motivele „arderii” Soarelui s-au dovedit a fi insuportabile. Știința, care a reușit să explice multe dintre cele mai complexe fenomene de pe Pământ, a renunțat foarte mult timp înainte de misterul activității Soarelui. Acum a devenit clar că soluția la această ghicitoare trebuie căutată nu în adâncurile spațiului, ci în adâncurile Soarelui.

Și aici știința super-marii - astronomia - a venit în ajutorul științei super-micului - fizica nucleului atomic.

Este greu de crezut, dar acele stele care strălucesc din cer noaptea și Soarele care ne luminează ziua sunt una și aceeași. De ce Soarele strălucește ziua și nu noaptea ca stelele „normale”? Să ne scufundăm în știință.

Detalii despre Soare

Soarele este steaua cea mai apropiată de planeta noastră. Soarele este centrul nostru sistem planetar, care și-a luat numele de la numele stelei - Solar.

Distanța de la Pământ la Soare este de aproximativ 150.000.000 de kilometri. Masa unei stele numită Soare este de 330.000 de ori mai mare decât masa planetei noastre. Cu toate acestea, Soarele nu este corp solid, ca Pământul, dar este o acumulare sferică de gaze fierbinți.

Dacă cineva nu crede în natura gazoasă a Soarelui, atunci imaginați-vă: temperatura de la suprafața sa este de aproximativ 6000 de grade Celsius. Kernel ( partea centrala) Soarele este încălzit la milioane de temperaturi. Nici un singur material, aliaj sau element cunoscut în prezent de știință nu poate păstra stare solidă la asemenea temperaturi.

De ce strălucește soarele: explicație științifică

Anterior, se credea că Soarele strălucește datorită arderii elementelor care alcătuiesc compoziția sa. Dar, conform estimărilor aproximative, chiar și a celor brute, nu poate „arde” de miliarde de ani Soarele ar fi trebuit să se stingă cu destul de mult timp în urmă, după ce și-a pierdut masa, perturbând astfel echilibrul gravitațional în sistemul de planete și lăsând; ei plutesc liber prin întinderile Galaxiei. Dar acest lucru nu se întâmplă, Soarele strălucește de miliarde de ani și nu se gândește să se usuce. Ce face Soarele să strălucească?

Oamenii de știință au descoperit și au demonstrat că strălucirea Soarelui este rezultatul eliberării de cantități colosale de energie obținută ca urmare a proceselor termonucleare care au loc în acesta.

Procesele termonucleare sunt remarcabile prin faptul că consumul de materie eliberează de milioane de ori mai multă energie decât în ​​timpul arderii. Da, de aceea energia termonucleară este viitorul, dezavantajul ei este dificultatea de a începe reacția. Pornirea unei reacții termonucleare necesită cantități enorme de energie și consumabile complexe, cum ar fi uraniul sau plutoniul sintetic.

De ce soarele strălucește ziua și nu noaptea?

Totul este simplu aici. Însuși fenomenul nopții este întoarcerea unei părți a planetei cu „spatele” la Soare. Și deoarece planeta se rotește uniform în jurul axei sale, iar o revoluție durează aproximativ 24 de ore, este ușor să calculezi timpul alocat nopții - 12 ore. Se dovedește că jumătate din Pământ este întors spre Soare timp de 12 ore și îl luminează, iar în restul de 12 ore se află pe cealaltă parte a globului, neluminat de Soare. Se pare că atunci când Soarele strălucește, avem zi, iar când Soarele nu luminează partea noastră de Pământ, avem noapte. Fenomene precum dimineața și seara sunt efecte secundare cauzate de natura ambiguă a luminii și de efectul însoțitor al difracției.

Așa că, știind acum de ce strălucește Soarele, ar trebui să afli și tu cât timp ne-a mai rămas pentru a ne face pe plac. Este vorba despre aproximativ 5 miliarde de ani, după care, după ce și-a pierdut aproximativ un procent din masă, Soarele își va pierde stabilitatea și se va stinge.

Soarele este sursa și motorul întregii vieți de pe pământ. A dat căldură și lumină cu miliarde de ani înainte de existența omului și va continua să o dea pentru încă un miliard. De unde vine această putere? Ce procese au loc pe steaua noastră care îi permit să elibereze o cantitate atât de mare de energie? Cât timp va continua soarele nostru să strălucească? În medie, cantitatea de radiație emanată de fiecare metru pătrat al suprafeței solare este de 62 de mii de kilowați, emițând atâta lumină cât ar putea fi produsă de 5 milioane de becuri de 100 de wați... Și asta de-a lungul miliardelor de ani!

Cele mai bune minți se luptă cu aceste întrebări încă de la mijlocul secolului al XIX-lea, de când legile conservării energiei au fost formulate de fizicieni. Prima versiune a fost prezentată de Robert Mayer, care a sugerat că Soarele strălucește datorită bombardării constante a suprafeței sale de către meteoriți. Această ipoteză a fost respinsă, deoarece calculele simple arată că, pentru a menține luminozitatea Soarelui la nivelul actual, este necesar ca meteoriți cu o greutate totală de 2∙10 15 kg să cadă peste el în fiecare secundă. Pe parcursul unui an, aceasta se va ridica la 6∙10 22 kg, iar pe durata de viață a Soarelui, peste 5 miliarde de ani – 3∙10 32 kg. Masa Soarelui este M = 2∙10 30 kg, prin urmare, pe parcursul a cinci miliarde de ani, materie de 150 de ori mai mult decât ar fi trebuit să cadă masa Soarelui pe Soare.

A doua ipoteză s-a datorat lui Helmholtz și Kelvin. Ei au sugerat că Soarele radiază din cauza compresiei cu 60-70 de metri anual. Motivul compresiei este atracția reciprocă a particulelor solare, motiv pentru care această ipoteză se numește contracție. Totuși, dacă facem un calcul conform acestei ipoteze, atunci vârsta Soarelui este limitată la 20 de milioane de ani, ceea ce contrazice datele moderne obținute din analiza dezintegrarii radioactive a elementelor din probe geologice ale solului Pământului și al solului Luna.

A treia ipoteză despre posibilele surse de energie solară a fost exprimată de James Jeans la începutul secolului al XX-lea. El a prezentat versiunea conform căreia elementele radioactive grele se descompun în adâncurile Soarelui și se emite energie. Cu toate acestea, calculele arată că o stea constând în întregime din uraniu nu ar elibera suficientă energie pentru a produce luminozitatea observată a Soarelui. Dar în Galaxie există stele a căror luminozitate este de multe ori mai mare decât luminozitatea Soarelui.

În 1920, remarcabilul astronom englez Arthur Eddington (1882-1944) a sugerat pentru prima dată că fuziunea termonucleară ar putea fi o sursă de energie solară. Această ipoteză a fost dezvoltată în 1935 de Hans Bethe. El a sugerat că sursa de energie solară ar putea fi reacția termonucleară de transformare a hidrogenului în heliu. Pentru aceasta, de altfel, Bethe a primit Premiul Nobelîn 1967.

Compoziția chimică a Soarelui este aproximativ aceeași cu cea a majorității celorlalte stele. Aproximativ 75% este hidrogen, 25% este heliu și mai puțin de 1% sunt toate celelalte elemente chimice (în principal carbon, oxigen, azot etc.). Imediat după nașterea Universului, nu au existat deloc elemente „grele”. Toate, adică elemente mai grele decât heliul și chiar multe particule alfa s-au format în timpul „arderii” hidrogenului în stele în timpul fuziunii termonucleare. Durata de viață caracteristică a unei stele precum Soarele este de zece miliarde de ani.

Reacțiile termonucleare apar numai la temperaturi de peste 10 milioane de grade. Astfel de temperatură ridicată poate domina doar în cea mai „centrală” regiune a Soarelui cu o rază egală cu aproximativ un sfert din cea solară. Energia din acest reactor termonuclear autocontrolat este eliberată sub formă de raze gamma dure.

„Scurgerea” radiației din centrul Soarelui la suprafață are loc extrem de lent. În acest caz, în procesul de transfer de energie de la strat la strat, cuante gamma sunt zdrobite. Mai întâi se transformă în cuante raze X, apoi în radiații ultraviolete... Va dura aproximativ 10 milioane de ani până când razele gamma născute în adâncurile stelei ies din ea ca fotoni ai luminii vizibile. Astfel, lumina emisă de Soare astăzi a fost generată la sfârșitul perioadei terțiare, adică cu mult înainte ca omul modern să apară pe Pământ.

Principala sursă de energie este ciclul proton-proton - o reacție foarte lentă ( timp caracteristic 7,9∙10 9 ani), deoarece se datorează interacțiunii slabe. Esența sa este că un nucleu de heliu este format din patru protoni. În acest caz, sunt eliberate o pereche de pozitroni și o pereche de neutrini, precum și 26,7 MeV de energie. Numărul de neutrini emiși de Soare pe secundă este determinat doar de luminozitatea Soarelui. Deoarece 2 neutrini se nasc atunci când se eliberează 26,7 MeV, rata de emisie de neutrini este: 1,8∙10 38 neutrini/s.

Un test direct al acestei teorii este observarea neutrinilor solari. Neutrinii de înaltă energie (bor) sunt detectați în experimentele cu clor-argon (experimentele Davis) și arată în mod constant o lipsă de neutrini în comparație cu valoarea teoretică pentru modelul standard al Soarelui. Neutrinii de joasă energie care apar direct în reacția pp sunt înregistrați în experimente galiu-germaniu (GALLEX în Gran Sasso (Italia - Germania) și SAGE în Baksan (Rusia - SUA)); sunt de asemenea „dispăruți”.

Conform unor ipoteze, dacă neutrinii au o masă în repaus diferită de zero, sunt posibile oscilații (transformări) diferitelor tipuri de neutrini (efectul Mikheev – Smirnov – Wolfenstein) (există trei tipuri de neutrini: neutrini electroni, muoni și tauoni) . Deoarece Deoarece alți neutrini au secțiuni transversale mult mai mici pentru interacțiunea cu materia decât electronii, deficitul observat poate fi explicat fără modificarea modelului standard al Soarelui, construit pe baza întregului set de date astronomice.

Se estimează că în fiecare secundă Soarele procesează aproximativ 600 de milioane de tone de hidrogen. Rezervele de combustibil cu hidrogen vor dura încă cinci miliarde de ani, după care se va transforma treptat într-o pitică albă.

Părțile centrale ale Soarelui se vor contracta, încălzindu-se, iar căldura transferată către învelișul exterior va duce la extinderea acesteia la dimensiuni monstruoase în comparație cu cele moderne: Soarele se va extinde atât de mult încât va absorbi Mercur, Venus și va consuma” combustibil” de o sută de ori mai rapid decât în ​​prezent. Acest lucru va duce la o creștere a dimensiunii Soarelui; steaua noastră va deveni o gigantă roșie, a cărei dimensiune este comparabilă cu distanța de la Pământ la Soare! Viața pe Pământ până în acel moment trebuie să fi găsit un nou loc sau formă.

Din fericire, acest proces va avea loc treptat și va dura aproximativ 100-200 de milioane de ani. Când temperatura părții centrale a Soarelui va ajunge la 100.000.000 K, heliul va începe și el să ardă, transformându-se în elemente grele, iar Soarele va intra în stadiul de cicluri complexe de compresie și expansiune. În ultima etapă, steaua noastră își va pierde învelișul exterior, nucleul central va avea o densitate și o dimensiune incredibil de mare, precum cea a Pământului. Vor mai trece câteva miliarde de ani, iar Soarele se va răci, transformându-se într-o pitică albă.

Stelele emit cantități enorme de căldură și lumină de-a lungul a mai multor miliarde de ani, necesitând un consum enorm de combustibil. Până în secolul al XX-lea, nimeni nu-și putea imagina ce fel de combustibil era. Cea mai mare problemă în fizică a fost marea întrebare: de unde își iau stelele energia? Tot ce puteam face a fost să ne uităm la cer și să ne dăm seama că există o „gaură” uriașă în cunoștințele noastre. Pentru a înțelege secretul stelelor, era nevoie de un nou motor de descoperire.

Era nevoie de heliu pentru a debloca secretul. Teoria lui Albert Einstein a demonstrat că stelele pot obține energie din interiorul atomilor. Secretul stelelor este ecuația lui Einstein, care este formula E = ms 2. Într-un fel, numărul de atomi care alcătuiesc corpul nostru este energie concentrată, energie comprimată, energie comprimată în atomi (particule de praf cosmic) care alcătuiesc universul nostru. Einstein a demonstrat că această energie poate fi eliberată prin ciocnirea a doi atomi. Acest proces se numește fuziune termonucleară și această forță este cea care alimentează stelele.

Imaginați-vă, dar proprietăți fizice mic, particulă subatomică determina structura stelelor. Datorită teoriei lui Einstein, am învățat cum să eliberăm această energie în interiorul atomului. Acum oamenii de știință încearcă să simuleze sursa energiei stelare pentru a obține controlul asupra puterii fuziunii în laborator.

Între zidurile laboratorului, lângă Oxford, în Anglia, se află o mașină pe care Andrew Kirk și echipa sa o transformă într-un laborator „vedetă”. Această instalație se numește Tokamak. În esență, este o sticlă magnetică mare care deține plasmă foarte fierbinte, datorită căreia este posibil să se simuleze condiții similare cu cele din interiorul unei stele.

În interiorul Tokamak, atomii de hidrogen se confruntă. Pentru a zdrobi atomii unul în altul, Tokamak îi încălzește la 166 de milioane de grade, temperatură la care atomii se mișcă atât de repede încât nu pot evita să se ciocnească unul cu celălalt. Încălzirea este mișcare; mișcarea particulelor încălzite este suficientă pentru a depăși forța de respingere. Zburând cu mii de kilometri pe secundă, acești atomi de hidrogen se ciocnesc unul de celălalt și se combină pentru a forma un nou element chimic– heliu și o cantitate mică de energie curată.

Hidrogenul cântărește puțin mai mult decât heliul în timpul arderii, masa se pierde, iar masa pierdută este transformată în energie. Un tokamak poate suporta fuziunea pentru o fracțiune de secundă, dar în interiorul unei stele fuziunea nucleelor ​​nu se oprește de miliarde de ani, motivul este simplu - dimensiunea stelei.

O stea trăiește prin gravitație. De aceea stelele sunt mari, uriașe. Pentru a prăbuși o stea, este nevoie de o forță de gravitație uriașă pentru a elibera o cantitate incredibilă de energie, suficientă pentru fuziunea termonucleară. Acesta este secretul stelelor, de aceea strălucesc.

Fuziunea în miezul stelei Soarelui, fiecare secundă generează o putere care ar fi suficientă pentru un miliard bombe nucleare. O stea este o „bombă” uriașă cu hidrogen. Atunci de ce nu zboară în bucăți? Faptul este că gravitația comprimă straturile exterioare ale stelei. Gravitația și sinteza duc un război grandios, a cărui gravitate vrea să zdrobească steaua și energia de sinteză, care caută să distrugă steaua din interior, acest conflict și acest echilibru creează steaua.

Această luptă pentru putere continuă de-a lungul vieții vedetei. Aceste bătălii pe stele sunt cele care creează lumină și fiecare rază a călătoriei stelare face o călătorie incredibilă, lumina călătorește cu 1080 de milioane de kilometri pe oră. Într-o secundă, un fascicul de lumină poate înconjura pământul de șapte ori, nimic din univers nu se mișcă atât de repede.

Deoarece majoritatea stelelor sunt foarte departe, lumina durează sute, mii, milioane și chiar miliarde de ani pentru a ajunge la noi. Când sunt orbitale stația spațială Hubble se uită în colțurile îndepărtate ale universului nostru, vede lumină care a călătorit de miliarde de ani. Lumina stelei Etequilia, pe care o vedem astăzi, a pornit în călătoria sa cu 8 mii de ani în urmă, lumina Betelgeuse călătorește de când Columb a descoperit America acum 500 de ani. Chiar și lumina Soarelui zboară până la noi timp de 8 minute.

Când soarele sintetizează heliu din hidrogen, se creează o particulă de lumină - un foton. Această rază de lumină are o cale lungă și dificilă către suprafața Soarelui. Întreaga stea o împiedică, când apare un foton se prăbușește cu alt atom, alt proton, alt neutron, nu contează, este absorbit, apoi reflectat în altă direcție și mișcându-se atât de haotic în interiorul Soarelui încât trebuie să izbucnească.

Fotonul va trebui să se repezi nebunește, să se lovească de atomi de gaz de miliarde de ori și să iasă cu disperare. Este amuzant, este nevoie de un foton de mii de ani pentru a ieși din miezul Soarelui și de doar 8 minute pentru a zbura de la suprafața Soarelui pe Pământ. Fotonii sunt surse de căldură și lumină care susțin viața diversă și uimitoare de pe planeta noastră Pământ!

În ciuda formulării simple a întrebării „De ce strălucește Soarele?” răspunsul la acesta necesită o anumită bază de cunoștințe fizice și a o prezenta într-o singură propoziție este o sarcină dificilă. Vom încerca să o rezolvăm spre sfârșitul articolului, pe care îl vom începe cu contextul istoric.

Poveste

Unul dintre primii care a încercat să explice natura Soarelui din punct de vedere științific a fost astronomul și matematicianul grec antic Anaxagoras, conform căruia Soarele este o minge de metal fierbinte. Pentru aceasta, filozoful a fost închis. Înainte ca studiul instrumental al Soarelui să înceapă în secolul al XVII-lea, existau încă multe speculații despre natură. lumina soarelui, chiar până la pădurile aflate la suprafață în continuă ardere.

Începând cu secolul al XVII-lea, oamenii de știință au descoperit un astfel de fenomen precum petele solare și devine posibil să se calculeze perioada de rotație a Soarelui. Devine clar că steaua noastră este un fel de corp fizic cu o structură complexă. În secolul al XIX-lea a apărut spectroscopia, cu ajutorul căreia a fost posibilă descompunerea unei raze de soare în culorile sale componente. Astfel, datorită liniilor de absorbție, Fraunhofer reușește să detecteze un nou element chimic care face parte din stele - heliul.

La mijlocul secolului al XIX-lea, oamenii de știință încercau deja să descrie strălucirea Soarelui folosind ipoteze științifice mai complexe. Așa că Robert Mayer a sugerat că steaua se încălzește din cauza bombardamentelor meteoriților. Ceva mai târziu, în 1853, a apărut o idee mai plauzibilă a așa-numitului „mecanism Kelvin-Helmholtz”, conform căreia Soarele s-a încălzit din cauza compresiei gravitaționale. Cu toate acestea, în acest caz, vârsta stelei ar fi mult mai tânără decât este în realitate, ceea ce contrazice unele studii geologice.

De ce strălucește soarele

La răspunsul corect la această întrebare Pentru prima dată, fizicianul britanic Ernest Rutherford a venit cu ideea că dezintegrarea radioactivă are loc în Soare și că aceasta este sursa de energie a stelei. Mai târziu, în 1920, astrofizicianul englez Arthur Eddington a dezvoltat ideea lui Rutherford, susținând că o reacție de fuziune termonucleară ar putea avea loc în miezul Soarelui sub influența presiunii interne a masei proprii a Soarelui. După 10 ani, au fost calculate principalele reacții de fuziune care generează cantitatea de energie observată.

Pe scurt, reacția termonucleară care face ca Soarele să strălucească poate fi descrisă ca fuziunea protonilor (nuclee de hidrogen) într-un nucleu de heliu-4. Deoarece nucleul de heliu-4 are o masă mai mică decât nucleul de hidrogen, diferența de energie (energie liberă) este emisă sub formă de fotoni - particule care sunt radiații electromagnetice.

Reacția termonucleară

Reacțiile de fuziune termonucleară proton-proton care au loc în interiorul stelelor cu o masă solară sau mai mică pot fi împărțite în trei lanțuri: ppI, ppII, ppIII. Dintre acestea, ppl reprezintă mai mult de 84% din energia Soarelui. Reacția proton-proton constă din trei cicluri, în care primul este interacțiunea a doi protoni (două nuclee de hidrogen). Cu suficientă energie pentru a depăși bariera Coulomb, cei doi protoni se contopesc pentru a forma un deuteron. Deoarece nucleul deuteron, format din doi protoni, are o masă mai mică decât doi protoni individuali, se generează energie liberă, datorită căreia se creează un pozitron și un neutrin electronic, care sunt emise din regiunea în care a avut loc reacția.

În plus, datorită interacțiunii dintre un deuteron și un alt proton, heliul-3 se formează cu eliberarea de energie sub formă radiatii electromagnetice. Alte etape ale reacției pot fi văzute clar în diagrama de mai jos.

Reacții care au loc în interiorul soarelui

Pe lângă reacția de fuziune termonucleară proton-proton, o mică contribuție la energia eliberată de Soare este adusă de o reacție de tip proton-electron-proton (0,23%).

Astfel, rezumând cele spuse mai sus - Soarele emite unde electromagnetice de diferite frecvențe, inclusiv în regiunea luminii vizibile, care sunt formate din particule născute ca urmare a energiei eliberate în timpul reacției proton-proton (proton-electron-proton) a fuziunii termonucleare.