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सूर्य कोर में संश्लेषण के माध्यम से ऊर्जा प्राप्त करता है। लेकिन क्या इसकी सतह पर प्रकाश दिखाई दे सकता है?

तूफान के बाद पक्षी गाते हैं; लोगों को उनके लिए आवंटित सूर्य के प्रकाश में खुशी क्यों नहीं है?
- रोज कैनेडी

लेकिन फिर भी, अपने आप में सूर्य का प्रकाश हमारे लिए नश्वर हो जाएगा यदि हम उसके स्वरूप के क्षण में उससे मिले। हमेशा की तरह, आपने अपने सवालों और सुझावों से मुझे निराश नहीं किया और उनके स्पेक्ट्रम ने महंगाई से लेकर ब्लैक होल और एंटीमैटर के सर्वनाश तक फैला दिया, लेकिन मैं प्रति सप्ताह केवल एक ही सवाल चुनता हूं। इस बार kbanks64 पूछता है:

मैंने कई बार सुना है कि सूर्य के प्रकाश को सूर्य के केंद्र से सतह तक पहुंचने में हजारों साल लगते हैं। मैं इसे समझता हूं, लेकिन मैं पूछना चाहता हूं - क्या सूर्य की सतह पर कोई प्रकाश पैदा हुआ है, इसे तुरंत छोड़ देना चाहिए?

सूरज एक दिलचस्प चीज है, और सूरज से रोशनी एक और भी दिलचस्प चीज है! चलो ठीक है।

यदि परमाणु संलयन नहीं होता, तो सूर्य की ऊर्जा का एकमात्र स्रोत हमारा मूल गुरुत्वाकर्षण होगा। भगवान केल्विन ने शुरू में माना था कि सूर्य समय के साथ सिकुड़ जाएगा, और इस प्रक्रिया में बड़ी मात्रा में संभावित गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा को उसकी सतह से निकलने वाली ऊष्मा में परिवर्तित कर दिया जाएगा।

यह एक महान विचार था, लेकिन इस तरह की प्रक्रिया सूर्य को 100 मिलियन से अधिक वर्षों तक खिलाएगी, जो कि भूविज्ञान और जीव विज्ञान के दृष्टिकोण से पूरी तरह से अपर्याप्त है जिसे हम पृथ्वी पर देखते हैं। कुछ तारे - जैसे कि सफेद बौने (ऊपर की तस्वीर में सीरियस बी सहित, जिसमें सौर के बराबर एक द्रव्यमान है) - ऐसे केल्विन-हेल्महोल्ट्ज़ तंत्र द्वारा ईंधन दिया जाता है, लेकिन उनकी चमक सूर्य की तुलना में कई मिलियन कमजोर है।

सूर्य का प्रकाश नाभिकीय संलयन द्वारा संचालित होता है, जिसमें प्रकाश नाभिक से भारी संश्लिष्ट होते हैं, और इस प्रक्रिया में भारी मात्रा में ऊर्जा (E = mc ² ) और उच्च-ऊर्जा फोटॉन उत्सर्जित होते हैं।

लेकिन, जैसा कि हमारे पाठक नोट करते हैं, ये प्रतिक्रियाएं केवल नाभिक में होती हैं, और भारी संख्या में आयनित परमाणु - प्रोटॉन, नाभिक और मुक्त इलेक्ट्रॉन - इन फोटॉनों को सूर्य की सतह तक पहुंचने से पहले बिना बड़ी संख्या में टकराव के होने से रोकते हैं। उनके कारण, मूल गामा विकिरण के बजाय पराबैंगनी, दृश्यमान और अवरक्त श्रेणियों से तरंग दैर्ध्य के साथ, बहुत अधिक ठंडे फोटॉन प्राप्त होते हैं।

परमाणु संलयन चरणों में होता है, जब दो प्रोटॉन एक ड्यूटेरॉन में विलीन हो जाते हैं, तो हीलियम -3 या ट्रिटियम को ड्यूटेरियम से संश्लेषित किया जाता है, और हीलियम -3 को हीलियम -3 या ट्रिटियम से दूसरे ड्यूटोन से संश्लेषित किया जाता है, और प्रतिक्रिया उत्पादों द्वारा प्रोटॉन और के रूप में प्राप्त होती है। न्यूट्रॉन, साथ ही न्यूट्रिनो और उच्च-ऊर्जा फोटॉन।

• न्यूट्रिनो स्वतंत्र रूप से सूर्य को छोड़ देते हैं।
• उच्च-ऊर्जा फोटॉन भारी संख्या में टकराव से गुजरते हैं, और बाहर जाने में सैकड़ों से हजारों साल लगते हैं।
• प्रतिक्रिया उत्पाद स्थिर, विघटित या अन्य प्रतिक्रियाओं में भाग लेते हैं, लेकिन यह सब सूर्य की गहराई में होता है।

संश्लेषण प्रक्रिया के लिए क्वांटम भौतिकी की आवश्यकता होती है: ऊर्जा, यहां तक कि सूर्य के मूल में, जहां तापमान 15,000,000 K से अधिक हो सकता है, अभी भी उनके लिए गुजरने के लिए पर्याप्त नहीं है। इसके बजाय, इस तरह के तापमान पर, 10 ²⁸ में 1 मौका के आदेश की एक छोटी मात्रा में संभावना है, कि एक टक्कर के दौरान कणों सुरंग एक भारी नाभिक में। लेकिन सूर्य के अंदर ऐसे घनत्व और तापमान होते हैं कि हर दूसरे 4 * 10 ³⁸ प्रोटोन हीलियम में विलीन हो जाते हैं।

लेकिन ये प्रतिक्रियाएं सतह के करीब नहीं होती हैं। यहां तक कि क्वांटम भौतिकी की मदद से, संश्लेषण के लिए कम से कम 4,000,000 K के तापमान की आवश्यकता होती है, और इस तरह के तापमान विकिरण क्षेत्र के बीच में लगभग समाप्त हो जाते हैं (कुल संश्लेषण का 99% से अधिक नाभिक में होता है)। तो, नहीं, कोई संश्लेषण प्रतिक्रियाएं जो सूर्य को खिलाती हैं, सतह के इतने करीब होती हैं कि उनके परिणाम हमारी आंखों तक पहुंचते हैं।

लेकिन सूर्य पर कुछ और घटित होता है: इसका उच्च तापमान वाला प्लाज्मा इसके फोटोस्फियर, सौर कोरोना को घेर लेता है। यह गर्म आयनित प्लाज्मा फोटोफेयर में केवल 6000 K के विपरीत लाखों डिग्री तापमान तक पहुँच सकता है। इसके अलावा, सूर्य के भीतर से निकलने वाले सौर प्रवाह, बड़े पैमाने पर उत्सर्जन और अन्य प्रभाव हैं जो कुछ स्थानों पर सूर्य के तापमान को बढ़ाते हैं।

और हालांकि ये प्रभाव अतिरिक्त परमाणु संलयन प्रतिक्रियाओं के प्रक्षेपण के लिए नेतृत्व नहीं करते हैं, वे ऊर्जा उत्सर्जन की रूपरेखा को बदलते हैं। मैंने पहले जो स्पेक्ट्रम दिखाया था, वह सिर्फ एक आदर्शित झूठ है।

यह वास्तव में सूरज कैसा दिखता है।

ध्यान दें कि यह कितना अलग है। यह सुदूर पराबैंगनी और निकट-एक्स-रे रेंज में अधिक ऊर्जावान है (लेकिन अभी भी कोई गामा किरणें नहीं हैं, क्षमा करें, केवल प्रकोप के दौरान - और यह सदमे हीटिंग के कारण होता है, और परमाणु संलयन के कारण नहीं)। अंतर को प्रकाश के व्यक्तिगत, विशिष्ट तरंग दैर्ध्य को देखकर समझा जा सकता है।

हम देखते हैं कि सूर्य की सतह पर दृश्य प्रकाश काफी समान है (ठंडी जगहों के अपवाद के साथ), और पराबैंगनी के करीब प्रकाश लगभग उसी पैटर्न का अनुसरण करता है। लेकिन छोटी तरंगों और उच्च ऊर्जा के लिए, इन ऊर्जाओं को केवल फ्लेयर और सौर कोरोना के क्षेत्रों में प्राप्त किया जाता है।

सूर्य की बाहरी परतों से निकलने वाली रोशनी - फोटोफेयर और कोरोना से - ब्रह्मांड में किसी भी शरीर के विकिरण से मेल खाती है, एक निश्चित तापमान पर गर्म होती है। यह सूर्य की एक भी सतह नहीं है जो इसे विकीर्ण करती है, लेकिन बिल्कुल काले पिंडों का एक सेट, जिनमें से कुछ ऊपरी परतों की गहराई में स्थित हैं, जहां तापमान अधिक है, और अन्य बाहर, फोटो क्षेत्र में, जहां तापमान कम है।

इसलिए, सौर विकिरण स्पेक्ट्रम के विवरण पर विचार करते हुए, हम न केवल उच्च ऊर्जा पर, बल्कि सभी ऊर्जाओं पर एक पूरी तरह से काले शरीर से विचलन देखते हैं।

इसलिए, अंत में:

• सूर्य के अंदर होने वाली परमाणु संलयन प्रतिक्रियाएं बहुत गहराई से जाती हैं और उनमें बनाए गए कोई भी फोटॉन कई टकरावों का अनुभव किए बिना सतह तक नहीं पहुंचते हैं।
• प्रकाश सूर्य की बाहरी परतों से प्रकाशमंडल और कोरोना से उत्सर्जित होता है।
• कोरोना सबसे गर्म हिस्सा है (यह एक अलग मुद्दा क्यों है), और यह पराबैंगनी और एक्स-रे श्रेणियों में अधिकांश विकिरण के लिए जिम्मेदार है, लेकिन दृश्यमान प्रकाश में इसका योगदान छोटा है, और केवल कुल ग्रहणों पर ध्यान देने योग्य है।
• प्रकाश उत्सर्जित करने वाले क्षेत्रों में परमाणु प्रतिक्रियाएँ नहीं होती हैं, लेकिन कभी-कभी प्रकोपों के कारण, शॉक हीटिंग होती है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च-ऊर्जा गामा किरणों का उत्सर्जन होता है।

यह सब, सख्ती से बोल रहा है, सूरज की रोशनी है, और यह उत्तर "हाँ" के सबसे करीब है। सूर्य के इनसाइडर्स की ऊर्जा बाहरी तापमान सहित इसकी सभी विभिन्न परतों को संकेतित तापमान तक गर्म करती है। इन तापमानों पर गरम किए गए परमाणु इन तापमानों के अनुरूप फोटॉन का उत्सर्जन करते हैं, और यह इन सभी अलग-अलग आवृत्तियों पर सूर्य के प्रकाश का उत्पादन करता है।

लेकिन अगर प्रश्न का सार यह था कि क्या परमाणु प्रतिक्रियाएं सतह के काफी करीब होती हैं ताकि हम उनके तत्काल परिणाम देख सकें, तो इसका उत्तर नकारात्मक होगा - जब तक कि आप एक न्यूट्रिनो टेलीस्कोप के माध्यम से सूर्य को नहीं देखेंगे।

और इस मामले में, हाँ, हम उन सभी को देखेंगे!

ईथन नंबर 108 से पूछें: क्या इंस्टेंट सनलाइट है?

सूर्य कोर में संश्लेषण के माध्यम से ऊर्जा प्राप्त करता है। लेकिन क्या इसकी सतह पर प्रकाश दिखाई दे सकता है?

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