Interiér hvězdy
Železo brzdí přenos energie uvnitř Slunce
13.01.2015 07:07
Experiment napodobující podmínky v jádru hvězdy prokázal, že fyzikové počítali se špatnými čísly vyjadřujícími světelné vlastnosti železa. Mohlo by to pomoci vyřešit problém, který mají s matematickými modely podmínek uvnitř hvězd už patnáct let.
Slunce je obrovská koule žhavého plynu, respektive plazmatu - směsi atomových jader a bezprizorních elektronů. Většina jader jsou jádra vodíku, což znamená jednotlivé protony. V oblasti okolo středu hvězdy se vlivem obrovského tlaku a teploty slučují na helium, prvek, v jehož jádře jsou protony dva. Vzniká při tom energie, která Slunce pohání. Většina této energie je ve formě fotonů, částic elektromagnetického záření. Kromě jádra má Slunce ještě další vrstvy, v nichž už ke slučování vodíku na hélium nedochází.
Záření postupuje směrem k povrchu Slunce, přičemž se účastní všelijakých reakcí. Když dorazí na Zemi, snaží se astronomové z jeho vlastností vypočítat, jak přesně reakce ve středu Slunce probíhají. Je to jediný způsob, poněvadž dovnitř Slunce se nedá poslat žádný měřicí přístroj.
Zhruba okolo roku 2000 se ve výpočtech objevil problém. Vypadalo to, že aby přenos energie fungoval, muselo by být v jádru hvězdy daleko méně prvků, které záření zachycují, jako je třeba kyslík, dusík nebo železo, než jich tam podle měření je. Skupina výzkumníků v čele s Jimem Baileyem z laboratoře firmy Sandia Corporation možná problém vyřešila.
V časopise Nature tvrdí, že fyzikové počítali s nesprávnými vlastnostmi železa. Bailey a jeho spolupracovníci použili nejsilnější zdroj rentgenových paprsků, který na Zemi existuje. Jmenuje se jen "Z" a vlastní ho právě Sandia. Jeho pomocí vystavili zrníčko železa na krátký okamžik podobným podmínkám, v jakých prvek existuje uvnitř hvězdy. Z výsledků pokusu plyne, že schopnost železa zdržovat záření na cestě k vnějším vrstvám Slunce je větší, než se dosud tvrdilo.
To by mohlo pomoci uvést matematické modely do souladu se skutečností. Železo je ovšem jen jeden z dvacítky prvků, na které se dá v jádru Slunce narazit, takže pořád zbývá ještě spousta nejistoty a prostoru k novým objevům.
Podobné výzkumy by mohly pomoci i vědcům, kteří se snaží rozběhnout reakci, jež pohání hvězdy, na Zemi. Pokoušejí se o to už déle než půl století, ale pořád se jim to nedaří. Kdyby uspěli, získali bychom levný a nevyčerpatelný zdroj energie.
Diskuse
Diskuze u článků starších půl roku z důvodu neaktuálnosti již nezobrazujeme. Vaše redakce.