地球からすれば、欠かすことができない太陽エネルギー。
46億年もの年数に亘り、連続してエネルギーを放出し続けているのです。
けれど「太陽の燃料というのはどういうふうになっているのでしょうか？」と関心を持っている方もいらっしゃることと思います。
そういうわけで本日は、太陽の燃える仕組みやそのエネルギー源について紹介をさせて頂きます。
太陽の燃える仕組み
太陽は燃えているように見えるようですが、正しく言えば燃えているのではないです。
言うまでもなく、太陽というのは地球や月等といった岩盤の地殻は無く、気体で、出来ているのです。
太陽のエネルギーの元は核融合になります。
核融合というのは、軽い原子同士がくっ付いて、一層重い原子になる事をいうのです。
太陽の中心部とされるのは、高温高圧状態であるので、核融合には最適の環境になります。
太陽においては、水素原子がくっ付いて、ヘリウム原子へと変化する核融合が起こっているのです。
更に、核融合から生まれたエネルギーが表出し、放出された光や熱によって太陽は真っ赤に燃えているように見えることになるのです。
太陽の水素はどこから来たの？
ついさっき、太陽というのは気体で構成されているとお伝えしましたが、その中の約73％くらいが水素で、残りの殆どがヘリウムになります。
太陽が核融合の材料としています、水素については、太陽自身から確保しています。
ならば、どうして太陽に水素が集まったかと言うのは、引力の影響で宇宙に存在する水素が集まったということなのです。
余談ですが、太陽みたいに、自分自身がエネルギーを発し光る星を恒星と言っています。
そのように恒星というのは、太陽だけに限らず無数にあり、そのあらゆるものが太陽と同じように水素が集まって出来ているわけです。
核融合反応で水素原子がヘリウム原子ともなれば、4つの水素原子が一体化して一つのヘリウム原子になります。
そうして作られた1つのヘリウム原子と水素原子4つを比較すると、1つのヘリウム原子の方が0.7％軽いというわけです。
どうしてなのでしょう？
それはズバリ言うと！
エネルギーに変換されて、太陽の輝きとなっているからだと言えます！
また太陽は、核融合反応から1秒間に420万トン刻みで軽くなっていっています。
これというのは、明らかに水素が減ってきている証拠となります。
「長期間に亘ってコンスタントに核融合が続いたとしたら、いつの日か太陽の水素は消失してしまうのではないか？」と気がかりになった方もいそうですね。
現実問題としてどうなっていくのでしょうか？
水素はいつか、なくなる。
誰しもが、不安に感じているように、いつか太陽の水素は、なくなってしまいます。
核融合が数限りなく進んでいくと、太陽の中心部にヘリウムが溜まりヘリウムの中心核ができることになります。
いずれ、ヘリウムの中心核は自分自身の重力により縮まり、潰れていっていまいます。
そのようにして、約60億年後、太陽の中心部の水素がなくなってしまうと言われています。
水素がなくなると、今度はヘリウムが核融合を始めて、太陽はどんどん膨れ上がって大きくなっていきます。
ヘリウムも燃え尽きると今度は縮まり、大きさが今現在の太陽の100分の1くらいの白色矮星として残ります。
水素がなくなるとは言っても全くもって将来の事みたいなので、安堵しました。
ニュートリノで全てが解き明かされる。
太陽の中心部からは核融合反応が起こっているとお伝えしましたが、そもそも、太陽の中心部を直接的に観測するのは不可能です。
全面的には、予測に他ないというわけです。
ですが、核融合の時に生まれるニュートリノとされる素粒子を調べてみると、太陽の中心の情報を得ることができるかもしれないと注目です。
1987年、日本の小柴博士らが超新星から生じたニュートリノを、岐阜県にあるカミオカンデで探し出し本格的に研究がスタートしました。
この功績がたたえられ、小柴博士は2002年にノーベル物理学賞を受賞、それ以後、小柴博士の後継者の梶田博士も、2015年にノーベル物理学賞を受賞したわけです。
将来において更に研究が進めば、太陽の事をより一層、詳しく知ることが出来るかもしれないです。
太陽というのは、私たちにとりまして、ものすごく重要であって、身近な存在にもかかわらず、その実態はほとんど明らかになっていません。
現在分かっていることについては、予測の他ないことになるのです。
ですがこれから先の研究により、決して見ることが不可能な太陽の中心部の事も、更に細部に至るまで分かるかもしれないですね。
みなさんは太陽の中心、いったい、なにが存在すると思われますか？
