Hvordan brænder solen?

Kasper Holm vil gerne vide mere om de processer, der får solen til at brænde:

"Hvordan brænder solen? Hvad er dens brændstof og hvor længe kan den brænde på det? Hvor bliver lyset skabt i solen og hvor længe er det om at nå fra solen til jorden?"

Klaus Galsgaard, Lektor ved Niels Bohr Institutet, Numerisk Astrofysik svarer:

"Solen er en stor gas kugle, som består af ca 70% brint, 27% helium og 3% tungere grundstoffer i en næsten hel ioniseret tilstand. Dvs at atomkerner og elektroner er totalt adskilte og bevæger sig frit rundt mellem hinanden. Denne tilstand kaldes plasma og er kendt som den fjerde tilstand for stof (de tre andre er luftform, flydende og fastform).

Plasmaen i solen holder sin kugleform pga. af selvgravitationen, der konstant prøver at få solen til at trække sig sammen, og et gastryk der modvirker dette kollaps. Det bevirker, at gastrykket, temperaturen og massetæthedden aftager kraftigt ud gennem solen.

Da solen hele tiden taber energi i form af det lys, der udsendes fra overfladen, skal dette energitab erstattes for at bibeholde en stabil sol. Dette sker i kerneområdet ved en kompliceret process, hvor slutresultatet er, at fire brintatomer smelter sammen til et heliumatom.

Energitabet fra solens overflade er 3.810^26 W, og for at erstatte dette, skal der omdannes 4.410^9 kg/s til energi (E=mc^2).

Hvis vi omdanner alt brinten i solens kerneområde til helium, svarer energien fra denne frigørelse til solens nuværende udstråling i ca. 10 milliarder år. Med vores kendskab til solens alder, betyder det, at der er energi nok til endnu 5 milliarder år.

Energien, der frigives i solens kerneområde, bevæger sig meget langsomt ud mod overfladen, typisk ved at fotoner undergår en stokastisk absorption/emissions process med partiklerne i plasmaen. På vejen ud ændrer bølgelængden af fotonerne sig, fra røntgenbølger i kerneområdet til optisk lys på overfladen. Ved solens overflade falder plasmaens absorptionsevne drastisk over en afstand på få hundrede kilometer, og fotonerne forlader uhindret solen. Da lys bevæger sig med en hastighed på ca 300.000 km/s, tilbagelægger lyset de 150 millioner km mellen solen og jorden på ca 8 minutter.

Da jordens brintreserver er meget store - i form af vand - vil det være en klar fordel at kunne efterligne solens fusionsproces. Store internationale projekter arbejder på at skabe kraftværker, som benytter deuterium (en brint isotop) i fusionen til helium.

Man har endnu ikke konstrueret et fusionskraftværk, der er stort nok til at producere mere energi end det, man putter ind i dem for at undersøge processen. Der er forhåbninger om, at den kommende ITER-maskine vil være på grænsen til at nå dette mål.

For mere info om fusionsenergi se: http://www.jet.efda.org/ og http://www.iter.org/."

Klaus Galsgaard har siden 1994 arbejdet med at forstå frigivelsen af magnetics energi i solens ydre atmosfære. Det overordnede mål er at kunne lave forudsigelser for den dynamiske udvikling og derigennem gøre det muligt at forudsige, hvornår store frigivelser finder sted på solen. Grunden er, at disse begivenheder er med til at skabe de interplanetaiske storme, som fra tid til anden rammer jorden og skaber fænomener som sollys til nedbrud i energiforsyningen i store områder på specielt den nordlige halvkugle.

Dokumentation

Læs og stil spørgsmål til Scientariet

Emner : Solen

Spørg fagfolket

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til fagfolket.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Her er nogle Wikipedia artikler om emnet:

Danske:

Grundlaget - hvor kommer energien fra?:

Kernekraft: http://da.wikipedia.org/wiki/Kernekraft Citat: "... Ved fusion forenes to lette kerner til en tungere. ... I begge tilfælde konverteres en del af kernebrændslets masse til energi i form af varme og gammastråling i de tilfælde hvor kerneprodukterne nærmer sig 62Ni som har den højeste gennemsnitlige bindingsenergi per nukleon. Sammenhængen mellem massetab (Delta-m) og energigevinst (Delta-E) er givet ved Einsteins berømte ligning Delta-E = Delta-m*c^2 ..."

Fusion: http://da.wikipedia.org/wiki/Fusion

Solen er "blot" et eksempel på en stjerne:

Stjerne: Kernereaktioner: http://da.wikipedia.org/wiki/Stjerne#Kerne...

Stjerners energikilder: http://da.wikipedia.org/wiki/Stjerners_ene... http://da.wikipedia.org/wiki/Stjerners_ene... Citat: ".. De 3 kæder i brintfusion ..."

CNO-cyklus: http://da.wikipedia.org/wiki/CNO-cyklus Citat: "... I stjerner, som er mere massive end ca. 0,8 solmasser, er kernetemperaturen så høj, at der kan produceres ..."

Tripel-alfa-processen: http://da.wikipedia.org/wiki/Tripel-alfa-p... Citat: "... Processen kræver meget høj temperatur (100.000.000 K og derover) og foregår derfor hovedsagelig i massive stjerner. ..."

Engelske:

Star: http://en.wikipedia.org/wiki/Star

Nuclear fusion: http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_fusion

Stellar nucleosynthesis: http://en.wikipedia.org/wiki/Stellar_nucle...

Kig i Stellar nucleosynthesis-rektanglet efter fusionreaktioner: http://en.wikipedia.org/wiki/Template:Nucl...

f.eks.:

Proton-proton chain reaction: http://en.wikipedia.org/wiki/Proton%E2%80%... Citat: "... The proton–proton chain dominates in stars the size of the Sun or smaller. ..."

CNO cycle: http://en.wikipedia.org/wiki/CNO_cycle Citat: "... Theoretical models show that the CNO cycle is the dominant source of energy in stars more massive than about 1.3 times the mass of the sun. ..."

Triple-alpha process: http://en.wikipedia.org/wiki/Triple-alpha_... Citat: "... When the star starts to run out of hydrogen to fuse, the core of the star begins to collapse until the central temperature rises to ca.100*10^6 K (8.6 keV). At this point helium nuclei are fusing together ..."

Silicon burning process: http://en.wikipedia.org/wiki/Silicon_burni...

...

  • 0
  • 0

Hvorfor stiller du, som tilsyneladende "kloge Åge" ikke bare selv nogle interessante spørgsmål?

Accepter dog at vi andre også har nogle almindelige spørgsmål.

  • 0
  • 0

.. besvarer i noget som der så let kan findes svar på, på nettet? F.eks. den danske wiki forklaring: http://da.wikipedia.org/wiki/Solen

Det er et hint til Ingeniørens officielle holdning om at brint ikke er en energikilde. Det kom til udtryk i en leder for en 3 års tid siden, bl.a. med denne formulering:

Læg mærke til formuleringen om brint som energikilde. Den er desværre noget sludder. Brint er en energibærer – et transportmiddel for energi. Brint er ikke en energikilde.

Både chefredaktøren og redaktionschefen har siden fastholdt at brint ikke kan være en kilde til energi. Det kan undre, idet Ingeniøren selv har bragt eksempler om brint som energikilde, f.eks. i ing.dk/artikel/45943, om bakterier der får deres energi fra den fri brint der dannes i klipper i jordskorpen.

I naturvidenskabelige kredse har Ingeniørens officielle holdning været genstand for en del spot, det kan have bidraget til at nogen synes det var relevant af få viden om brint som energikilde bragt i Ingeniøren.

  • 0
  • 0

Om noget er energikilde eller bærer er til syvende og sidst et spørgsmål om hvorfra energien i det kommer.

Skal man producere brint med elektrolyse eller andet, der kræver energim er det en energibærer, kan man uden større besvær hive den ud af den blå luft eller hav, er det en energikilde.

Kan man pumpe olie op af undergrunden uden at bruge alt for meget energi, er det en energikilde. Skal man producere erzatzbenzin af trækul er det nærmere en energibærer.

Får man sin elektricitet ved at sætte et par krokodillenæb på luftledningen, er det også en energikilde, ikke en energibærer :-)

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten