Solens energikilde – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

17. april 2012

Solens energikilde

Hej Spørg om Fysik
Hvordan kan solen brænde når der ikke er noget ilt på solen og der er jo ikke noget ilt i rummet? 

Med venlig hilsen
S E C

Du har ret i at der kun er ubetydelige mængder ilt på solen (det skabes af visse af solens processer), men det der opheder solen, er ikke en almindelig forbrænding, som i en oven som jo ganske rigtigt kræver ilt, det er en kerneproces, der hedder fusion.

Op igennem tiderne har mange tænkt over hvorfra solen fik sin energi. Grækerne tænkte sig på et vist tidspunkt, at solen var en stor flammende kugle af metal, andre folkeslag over den samme model, men med andre ting der brændte. I 1800 tallet, hvor man blev mere klar over hvor gammel jorden måtte være vurderingen var mindst 300 millioner år og specielt efter Darwins teorier, som kom i hans bog On the Original of

Species fra 1859, som viste at jorden måtte være meget gammel. William Thomson, 1st Baron Kelvin (GB, 1824 – 1907) foreslog, at solen var en langsomt afkølende væske, som udstrålede solvarmen, men gennemregninger viste at Solens levetid ville blive alt for kort på den måde. Thomson og Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (D, 1821 –  1894) foreslog, at varmen skyldtes, at solen  trak sig sammen under indflydelse af tyngdekraften, men også den ide viste sig at være alt for kortlivet. Da det blev gennemregnet var resultatet meximalt ca. 20 millioner år. Den næste løsning som blev foreslået, kom fra Ernest Rutherford, 1st Baron Rutherford of Nelson (NZ, 1871 – 1937), som foreslog i 1904, at solen havde en indre energikilde, og at det var energien der opstår ved radioaktivt

henfald (radioaktivitet var opdaget i 1896 af Henri Becquerel). Også det var en for kortsigtet løsning. Senere er radioaktivitet i øvrigt anvendt til en bedre bestemmelse af jordens alder, idet man ved at måle forholdet imellem langlivede radioaktive stoffers moder og datterkerner kan bestemme, hvor længe det radioaktive stof har været, hvor det blev fundet. Jordens alder er i dag bestemt til omkring 4,54 * 109 år (4,54 milliarder år).

Løsningen kom fra Albert Einstein (D/USA, 1879 - 1955), som i sin relativitetsteori fandt sammenhængen imellem masse og energi i den berømte ligning E = m*c2, hvor E er energien, m massen der omsættes til energi og c lyshastigheden (c = 2,998*108m/s). Rutherford havde gennemført eksperimenter for at skabe omdannelser af grundstoffer. Byggende på det udførte Sir

Marcus 'Mark' Laurence Elwin Oliphant, (Au, 1901 – 2000) i 1932 den første laboratoriefusion af tungt brint. Teorien for fusion blev derefter udbygget, især af Hans Albrecht Bethe (D/USA, 1906 – 2005) se også Hvorfor foregår fusionsreaktionen "kontrolleret" i Solen?

I dag kender man mange detaljer i processerne og sammensætningen af stoffet i solen, og det er klart, at det er en række fusionsprocesser der skaber den nødvendige energi til at holde solen lysende.

Med venlig hilsen
Malte Olsen