vì sao mặt trời lại nóng

Sang Nguyễn Bá

Năm 1854 nhà khoa học Đức Kaimuhop lần đầu tiên đưa ra thuyết khoa học về nguồn năng lượng Mặt trời. Ông cho rằng, các chất khí trên Mặt trời không ngừng phát ra nhiệt lượng, do đó không ngừng bị nguội đi và co lại. Những chất co lại này lại rơi vào Mặt trời, sản sinh ra số năng lượng để không ngừng bổ sung cho năng lượng Mặt trời đã mất đi. Theo tính toán đường kính của Mặt trời hàng năm nếu giảm đi 100 m thì năng lượng co ngót sản sinh ra đủ để bù đắp năng lượng nó đã bức xạ. Nhưng đáng tiếc là cho dù đường kính ban đầu của Mặt trời có thể bằng đường kính quỹ đạo của hành tinh xa nhất trong hệ Mặt trời thì sự co ngót của nó cho đến hết cũng chỉ đủ để duy trì Mặt trời chiếu sáng 20 triệu năm.

Ở thế kỷ XIX có một số nhà khoa học cho rằng Mặt trời phát sáng là do các vẫn tinh rơi xuống Mặt trời sản sinh ra nhiệt lượng, phản ứng hoá học, sự phân rã của các nguyên tố phóng xạ, v.v mà gây nên. Nhưng tất cả những điều này đều không thể phóng thích ra một nguồn năng lượng khổng lồ đủ để Mặt trời phát sinh ra nguồn năng lượng lớn và lâu như thế.

Năm 1938 người ta phát hiện ra phản ứng hạt nhân nguyên tử, cuối cùng đã giải thích được câu đố về nguồn năng lượng Mặt trời. Sở dĩ Mặt trời phát ra nguồn năng lượng khổng lồ như thế, đó là nhờ phản ứng hạt nhân nguyên tử của Mặt trời. Mặt trời vốn chứa rất nhiều nguyên tố hydro. Ở tâm Mặt trời dưới điều kiện nhiệt độ cao (15 triệu°C) áp suất cao, các hạt nhân nguyên tử hydro tác dụng lẫn nhau kết hợp với nhân nguyên tử heli nên đồng thời phóng thích ra lượng ánh sáng và lượng nhiệt vô tận như thế.

Vì vậy quá trình Mặt trời phát nhiệt không phải là hiện tượng thông thường như ta vẫn tưởng. Trong Mặt trời các phản ứng nhiệt hạch của hydro biến thành heli, đó là nguồn năng lượng lớn nhất của Mặt trời. Trên Mặt trời lượng hydro tham gia phản ứng nhiệt hạch này rất phong phú, tối thiểu có thể cung cấp cho Mặt trời tiếp tục chiếu sáng và phát nhiệt 5 tỉ năm nữa.

Sau này mặc dù toàn bộ hydro trên Mặt trời có thể bị cháy hết, nhưng còn có phản ứng nhiệt hạch của các nguyên tố khác nữa, nên Mặt trời có thể tiếp tục phát sáng và phát nhiệt mãi mãi.