科学の説明。 太陽はどのように働いているのか?

太陽の動力源

太陽はどのようにしてエネルギーを生み出しているのでしょうか。 どのようなプロセスを経ているのでしょうか。

すぐに答えられるのは、太陽 (および宇宙にある他のすべての星) は基本的に核融合反応の巨大なボールであるため、エネルギーを生成することができるということです。

この星のエネルギー生成プロセスを科学者が説明するには、星の形成方法に戻って、星雲理論に基づいています。 星雲理論とは、星の内部で起こる核反応は、「星雲」と呼ばれる広大なガスや粒子の雲が、自らの重力の圧力で崩壊したときに始まるというものです。

具体的には、太陽くらいの大きさの星の中心部では、水素原子(H)がヘリウム(He)に変化してエネルギーを生み出しています。 この核融合の過程では、融合した原子核の物質の一部が保存されず、光子に変換されます。 では、太陽はどのくらいのエネルギーを生み出しているのでしょうか。 太陽は1秒間に約6億2千万トンの水素を核融合させています。 つまり、たった1秒間で、ニューヨーク市を約100年間動かすのに十分なエネルギーを生み出していることになります。

大きな星は熱や圧力が大きいので、より重い元素を融合させることができます。

太陽は光と熱によって地球上の生命体にエネルギーを供給しています。 Credit: NASA Goddard Space Flight Center
Credit: NASA Goddard Space Flight Center
Where Earth Fits In

この原子の結合は核融合として知られています。 前述のように、核融合は熱や光の形で膨大なエネルギーを放出するプロセスです。

太陽で作られるエネルギーの99%は核の中で発生します。 この層を超えると、核融合はほぼ完全に停止します。

太陽の後続の層は、放射帯、対流帯、光球となっています。

これに続く層は、放射帯、対流帯、光球で、コアから離れるほど温度が低くなります。 ほとんどの層では核融合反応が起こらなくなる。

この熱とエネルギーが地球に到達すると、大気中のオゾン層が太陽の紫外線の多くをろ過しますが、一部は通過させます。 このエネルギーは、地球上の生命にとって必要不可欠なものなのです。

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