Представьте себе, что вы находитесь в переполненном помещении, где толпа людей плотно прижата друг к другу. Каждый шаг вперед — это столкновение с кем-то, и при каждом столкновении вы поворачиваетесь в случайном направлении. Этот хаос и постоянное изменение направления порождают ощущения беспокойства. Намного сложнее выбраться из такой ситуации, чем просто пройти к выходу, и именно таким образом ведут себя фотонные частицы в недрах Солнца.
ДАННЫЕ О ФОТОНАХ
Каждый фотон, рождающийся в ядре Солнца, проходит долгий путь, а его путешествие занимает около 100 000 лет. В условиях солнечного ядра, состоящего из плазмы, фотон перемещается на лишь несколько сантиметров, прежде чем столкнуться с электронами и изменить своё направление. На поверхности Солнца этот путь равен 70 миллиардам сантиметров, и именно поэтому время передвижения фотонов так чрезмерно увеличивается: из-за хаотичных столкновений с частицами света требуется много больше шагов, чем если бы фотон двигался по прямой линии.
ПРОЦЕСС СТРЕЛКИ ВРЕМЕНИ
Если бы фотон мог просто пронестись к поверхности Солнца, это заняло бы всего пару секунд. Но благодаря взаимодействиям внутри плазмы, они фактически «бросаются» с одного места в другое, как шары в пинболе. По статистике, на каждую единицу расстояния, которую фотон должен преодолеть в обычной ситуации, ему необходимо проделать, по меньшей мере, в 10 раз больше шагов. В результате получается, что для фотона вышедшего на поверхность Солнца, прошел тот период времени, когда неандертальцы еще жили на Земле, а цивилизации только начинали развиваться.
ПЛАЗМА И РАДИАТИВНАЯ ЗОНА
Наиболее длинный путь происходит в радиативной зоне, которая занимает около 70% радиуса Солнца. Здесь энергия передается через радиацию, и фотон находится в постоянном взаимодействии, пока не выйдет на поверхность. Однако по мере приближения к конвективной зоне, плазма остывает, и начинает активно происходить конвекция: горячие массы поднимаются, а холодные опускаются, что позволяет энергии достигать поверхности за несколько месяцев.
СОВРЕМЕННЫЕ ДАННЫЕ
Таким образом, все изменения, происходящие в центре Солнца, находт в невидимости от поверхности в течение примерно 100 000 лет. То, что мы видим сегодня, отражает условия, которые существовали в центральной части во времена последнего ледникового периода. Это означает, что изменения в процессе термоядерного синтеза, а также результаты вибраций в недрах звезды обязательно отразятся на поверхности только через многие тысячи лет.
Солнце — это колоссальное тело, и процессы внутри него оказывают влияние не только на его термодинамику, но и на общую динамику. Следовательно, смена текущих условий, происходящих в его центре, не изменит самого процесса термоядерного синтеза. Мы можем только предполагать, как это повлияет на наше солнце в долгосрочной перспективе.
В следующей части этой серии мы разберем, что произойдет, если солнечное ядро прекратит термоядерный синтез, и каким образом это отразится на всей солнечной системе.