Вопрос, заданный в заголовке это статьи, может показаться странным для тех людей, которые по утрам вместо газеты «Труд» читают «Ежедневный вестник астрофизика». Однако у простых граждан подобные вопросы иногда вызывают зуд в самых неожиданных местах. И по этой причине они начинают задавать подобные неудобные вопросы своему непосредственному начальству, городовым на посту и даже случайным прохожим.
Весьма огорчённый таким состоянием дел я принял решение сегодня рассказать вам, друзья мои, самыми простыми словами, очень упрощённо (да простят меня астрофизики) почему Солнце не взрывается.
Вопрос серьёзен
Вообще, конечно, этот вопрос имеет под собой серьёзное основание. Ведь мы, люди, проводили термоядерные взрывы на своей собственной планете. Да, к сожалению, мы настолько глупы. Зато теперь мы все знаем, что всего лишь несколько десятков килограммов определённого материала может выделить колоссальное количество энергии в виде взрыва.
Напомню, термин «взрыв» в физике означает «очень быстрое выделение энергии». И единственная разница, например, между сжиганием бензина и его взрывом заключается в скорости реакции.
Обычная атомная электростанция, работающая на принципах ядерного деления, производит электроэнергию как бы «понемногу» высвобождая её контролируемым образом. И как, мы все надеемся, когда-нибудь мы сможем построить термоядерные (реакции синтеза) электростанции.
В атомной бомбе реализован тот же принцип, что и в атомной электростанции. Однако процесс деления урана в данном случае не контролируется. Всё происходит очень быстро. Энергия высвобождается почти одновременно. Происходит ядерный взрыв.
Но почему же тогда Солнце ведёт себя скорее как «супертермоядерная электростанция», а не как «суператомная бомба»? Кто там, на Солнце «управляет» термоядерной реакцией? Почему бы ей не случиться сразу и не взорвать Солнце целиком?
Этот вопрос, как уже отмечалось выше, весьма резонен. Однако он основан на ложном представлении. Потому что Солнце ведёт себя совсем не как некая «супертермоядерная электростанция».
Солнце взрывается
На самом деле ответ на этот вопрос очень прост. Хотя, возможно, и покажется удивительным. На самом деле Солнце действительно «взрывается». Каждый миг. Прямо сейчас, когда вы читаете эту статью. Солнце «взрывается»!
Самая большая термоядерная бомба — это та, что каждый день освещает и согревает нас…
Термоядерные бомбы имеют массу активного материала около 20 кг. На Солнце каждую секунду реагирует 700 000 000 000 килограммов материи. Солнце – это не «атомная электростанция». Это колоссальная термоядерная бомба, в миллиарды раз более мощная, чем любая, которую мы когда-либо создавали. Солнце – это триллион 100-мегатонных атомных бомб, взрывающихся каждое мгновение.
Но почему же эта реакция не ускоряется? Почему не «сгорает» в термоядерном пламени, скажем, тысяча триллионов тонн водорода в секунду? Или квадриллион тонн в секунду?
Так происходит потому, что Солнце огромное. А термоядерный синтез не похож на горение дров в камине – сколько подкинешь, столько и сгорит. Для этого процесса кроме топлива нужны очень специфические условия – определённые давление и температура. И по мере «сжигания» водорода остаётся гелий, который при этих условиях не «сгорает». По сути, реакция синтеза генерирует некий гелиевый «пепел». Материал, который нельзя использовать для дальнейшего синтеза в текущей ситуации. Что и приводит к снижению скорости синтеза.
Но медленно
Его эпицентр, если можно так выразится, или некая «активная зона» должен «перемещаться» в ту область, где находится больше водорода. Второй немаловажный фактор – это собственная гравитация Солнца. Она действует в противоположном направлении относительно тех сил, которые как бы пытаются «взорвать» Солнце. И уравновешивает эти силы. Это довольно сложный для понимания процесс. Но именно он не позволяет реакции синтеза стать лавинообразной. И именно он позволяет нашей звезде, как и другим подобным объектам, существовать миллиарды лет.
Скорости, с которыми происходят взрывы на Солнце и в термоядерной бомбе очень похожи. Но поскольку Солнце огромно, время, необходимое для взрыва всего водорода, которое оно содержит, составляет миллиарды лет! И всё же это такой же реальный взрыв, как и взрыв водородной бомбы.
Разница лишь в том, что гравитация Солнца и некоторые другие процессы делают этот взрыв как бы «растянутым» во времени.
Всем добра!