Vì sao mặt trời có thể phát sáng?

 Vì sao mặt trời có thể phát sáng?

     Mặt trời là nguồn sống cho các sinh vật trên Trái đất. Mặt trời liên tục phát sáng và tỏa nhiệt ra không gian xung quanh, tạo ra ánh sáng và nhiệt cho hành tinh xanh của chúng ta. Nhưng vì sao Mặt trời có thể phát sáng như vậy? Đó là câu hỏi mà nhiều người đã thắc mắc từ rất lâu. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về nguyên nhân của hiện tượng này.

1. Cấu tạo của mặt trời

     Mặt trời như một cỗ máy phát nhiệt có cấu tạo phức tạp, gồm nhiều lớp. Lớp trong cùng là lõi của ngôi sao. Nó là một khối có mật độ rất đặc trải rộng từ tâm ngôi sao ra một khoảng chiếm 25% bán kính của Mặt trời. Đây là nơi xảy ra quá trình hợp nhân nguyên tử tạo ra năng lượng cho Mặt trời. Nhiệt độ ở lõi ước tính khoảng 15 triệu độ C, áp suất khoảng 250 tỉ lần áp suất khí quyển Trái đất.

     Lớp tiếp theo là vùng bức xạ, chiếm khoảng 45% bán kính Mặt trời. Đây là nơi năng lượng từ lõi được truyền đi bằng cách bức xạ điện từ. Nhiệt độ ở vùng này giảm dần từ 15 triệu độ C ở gần lõi xuống khoảng 2 triệu độ C ở gần vùng đối lưu.

     Lớp thứ ba là vùng đối lưu, chiếm khoảng 30% bán kính Mặt trời. Ở vùng này, vùng bức xạ được truyền đi bằng cách đối lưu, tức là các dòng chất khí nóng và lạnh luân chuyển theo hình xoắn ốc. Nhiệt độ ở vùng này giảm dần từ 2 triệu độ C ở gần vùng bức xạ xuống khoảng 5.800 độ C ở gần quang quyển.

     Lớp cuối cùng là quang quyển, hay còn gọi là bề mặt của Mặt trời. Đây khu vực phát ra ánh sáng và nhiệt cho không gian xung quanh. Quang quyển có độ dày khoảng 500 km, và có các vết tối gọi là vết nhật do có nhiệt độ thấp hơn so với các vùng xung quanh.

     Ngoài ra, Mặt trời còn có các lớp khí bao phủ quang quyển, gồm khí quyển và thái dương gió. Khí quyển được chia thành ba phần: thái dương hoa (hay còn gọi là nhật hoa), thái dương quang (hay còn gọi là nhật quang) và thái dương tâm (hay còn gọi là nhật tâm).

2. Nguồn năng lượng của Mặt trời

     Mặt trời là một quả cầu lửa nóng bỏng, chói chang. Hàng giờ hàng phút nó đều bức xạ một năng lượng lớn, phát ra ánh sáng và nhiệt trong vũ trụ, trong đó có Trái đất chúng ta. Nhưng năng lượng khổng lồ của Mặt trời từ đâu mà có?

     Đương nhiên Mặt trời không phải được đốt cháy thông thường, bởi vì cho dù khí oxy và than có chất lượng tốt nhất, có khối lượng to bằng Mặt trời thì cũng chỉ có thể duy trì được sự cháy sáng trong 2500 năm. Nhưng tuổi của Mặt trời thì dài hơn thế rất nhiều, có thể tính đến hàng tỉ năm.

     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.

3. Vì sao mặt trời có thể tự phát sáng?

     Mặt trời có thể phát sáng là do phản ứng hạt nhân nguyên tử của nó.

     Mặt trời vốn chứa rất nhiều nguyên tố hydro. Ở tâm Mặt trời dưới điều kiện nhiệt độ cao (15 triệu độ C) và áp suất cao, các hạt nhân nguyên tử hydro tác dụng lẫn nhau kết hợp với nhau để tạo thành hạt nhân nguyên tử heli, đồng thời giải phóng ra một lượng năng lượng khổng lồ. Năng lượng này được bức xạ ra không gian dưới dạng ánh sáng và nhiệt.

     Phản ứng hạt nhân nguyên tử là quá trình biến đổi các hạt nhân nguyên tử của một hoặc nhiều nguyên tố thành các hạt nhân nguyên tử của một hoặc nhiều nguyên tố khác. Trong quá trình này, một phần khối lượng của các hạt nhân ban đầu được chuyển hóa thành năng lượng theo công thức nổi tiếng của Einstein: E = mc^2, trong đó E là năng lượng, m là khối lượng, c là vận tốc ánh sáng trong chân không.

     Phản ứng hạt nhân nguyên tử của Mặt trời là loại phản ứng nhiệt hạch, tức là phản ứng kết hợp các hạt nhân nhỏ lại thành các hạt nhân lớn hơn. Phản ứng nhiệt hạch thường xảy ra ở các nguyên tố nhẹ như hydro, heli, liti, beryli… Phản ứng nhiệt hạch ngược lại với phản ứng phân hạch, tức là phản ứng tách các hạt nhân lớn thành các hạt nhân nhỏ hơn. Phản ứng phân hạch thường xảy ra ở các nguyên tố nặng như urani, plutoni, tori…

     Phản ứng nhiệt hạch của Mặt trời chủ yếu là phản ứng kết hợp hai hạt nhân hydro-1 (^1H) thành một hạt nhân heli-2 (^2He), còn gọi là đê-utêri (^2H) hay nước nặng. Phản ứng này còn giải phóng ra một electron và một photon gamma.

     Trong Mặt trời, có nhiều chuỗi phản ứng nhiệt hạch khác nhau xảy ra liên tiếp, kết quả cuối cùng là biến đổi bốn hạt nhân hydro-1 thành một hạt nhân heli-4 (^4He), đồng thời giải phóng ra hai electron và sáu photon gamma.

     Phản ứng này giải phóng ra một lượng năng lượng rất lớn, khoảng 26,7 MeV (mega electron volt) cho mỗi chuỗi phản ứng. Đây chính là nguồn năng lượng cho Mặt trời phát sáng và phát nhiệt.

     Vậy Mặt trời có thể phát sáng và phát nhiệt là do các phản ứng hạt nhân nguyên tử xảy ra trong lõi của nó. Các hạt nhân nguyên tử hydro kết hợp với nhau để tạo thành heli, đồng thời giải phóng ra một lượng năng lượng khổng lồ. Năng lượng này được bức xạ ra không gian dưới dạng ánh sáng và nhiệt. Mặt trời có rất nhiều hydro, nên nó có thể duy trì được sự phát sáng và phát nhiệt trong hàng tỉ năm.

     Trên đây là những giải đáp cho các câu hỏi Vì sao mặt trời có thể phát sáng? Cấu tạo mặt trời? Mặt trời có thể tự phát sáng được không? Tại sao mặt trời cháy không cần oxy?... Để cập nhật thêm các thông tin liên quan hoặc thông tin mới nhất các bạn có thể liên hệ với chúng tôi.

     Liên hệ : 1900633720

Bài viết tham khảo: Vì sao Vẹt có thể bắt chước tiếng người Tổng đài Tiross