Hvordan troede senere forskere, at solen lavede energi?

Tidlige ideer (før det 20. århundrede):

* gravitationskontraktion: Tidlige forskere (som Hermann von Helmholtz og Lord Kelvin) foreslog, at solens energi kom fra dens gradvise sammentrækning under sin egen tyngdekraft. Dette ville frigive varme, men beregninger viste, at denne proces kun kunne opretholde solen i et par titusinder af millioner af år, langt mindre end jordens alder.

* Kemiske reaktioner: En anden teori var, at solens energi kom fra kemiske reaktioner som forbrænding. Dette blev dog hurtigt udelukket, fordi den nødvendige mængde brændstof ville være enorm, og solen ville have brændt meget hurtigere ud.

Den nukleare tidsalder (begyndelsen af ​​det 20. århundrede):

* nuklear fusion (1920'erne): Med opdagelsen af ​​atomet og dets struktur foreslog fysikere som Arthur Eddington, at solens energi kom fra nukleare fusionsreaktioner, der skete inden for dens kerne. Ideen var, at brintatomer smeltede sammen for at danne helium og frigav en enorm mængde energi i processen.

Bekræftelse og forfining (midten af ​​det 20. århundrede):

* nukleare reaktioner identificeret (1930'erne): I 1930'erne regnede Hans Bethe og Carl Friedrich von Weizsäcker ud af de specifikke nukleare reaktioner, der var ansvarlige for solens energiproduktion. De foreslog reaktionen "proton-protonkæde", som involverer flere trin og til sidst resulterer i fusion af brint til helium.

* eksperimentel verifikation (1950'erne): Udviklingen af ​​atomvåben og studiet af nuklear fysik i 1950'erne gav eksperimentelle beviser, der bekræfter teorien om nuklear fusion inden for solen.

moderne forståelse:

* Proton-protonkæde og CNO-cyklus: I dag ved vi, at solens energi primært kommer fra proton-protonkæden, som er den dominerende fusionsreaktion i stjerner som vores sol. Et mindre bidrag kommer fra CNO -cyklus, som er vigtigere i større, varmere stjerner.

* Energitransport: Energien, der genereres i kernen, transporteres til solens overflade med en kombination af stråling og konvektion.

* solneutrinoer: Eksistensen af ​​solneutrinoer, små partikler produceret af fusionsreaktioner, bekræfter yderligere nuklear fusionsmodellen og giver indsigt i solens interne arbejde.

Kortfattet: Forståelsen af, hvordan solen skaber energi, er kommet fra tidlige spekulative ideer baseret på tyngdekraft og kemi til den nuværende veletablerede model for nuklear fusion. Teorien understøttes af omfattende observationer og teoretiske beregninger, og det er hjørnestenen i vores forståelse af stjerner og universet.