Bí Ẩn Nguồn Năng Lượng Giúp Mặt Trời Tỏa Sáng Liên Tục

Mặt trời, một quả cầu lửa khổng lồ, không ngừng phát tán ánh sáng và nhiệt, là nguồn sống cho toàn bộ hệ mặt trời, trong đó có Trái Đất của chúng ta.

Khi quan sát, chúng ta thấy rằng Trái Đất chỉ nhận được khoảng 1/2,2 tỷ tổng năng lượng mà Mặt Trời phát ra. Để hình dung sức mạnh của Mặt Trời, tưởng tượng nếu một lớp băng dày 12 mét bao phủ bề mặt của nó, chỉ sau một phút, nhiệt lượng từ Mặt Trời sẽ làm tan chảy hoàn toàn lớp băng đó. Thật đáng kinh ngạc khi biết rằng Mặt Trời đã liên tục chiếu sáng như vậy trong hàng tỷ năm.

Đã từ lâu, các nhà khoa học đặt câu hỏi: “Nguyên nhân nào đã tạo ra năng lượng khổng lồ của Mặt Trời?”

Đương nhiên, Mặt Trời không phải là nơi diễn ra sự cháy tự nhiên như chúng ta biết, bởi nếu đốt cháy bằng oxy và than với kích thước tương tự Mặt Trời, ngọn lửa đó cũng chỉ duy trì trong khoảng 2500 năm. So với tuổi thọ hiện tại của Mặt Trời, lên đến hàng tỷ năm, rõ ràng có điều gì khác đang diễn ra.

Phản ứng hạt nhân nguyên tử đã giải thích được câu đố về nguồn năng lượng Mặt trời.

Vào năm 1854, nhà khoa học Đức Kaimuhop lần đầu tiên đề xuất lý thuyết về năng lượng của Mặt Trời. Theo ông, các khí trên Mặt Trời liên tục phát ra nhiệt, dẫn đến việc nó bị nguội đi và co lại. Các chất khí này lại rơi trở lại vào Mặt Trời, tạo ra năng lượng bổ sung cho lượng nhiệt đã mất. Tính toán cho thấy, nếu đường kính của Mặt Trời giảm đi 100 mét mỗi năm, thì số năng lượng này chỉ đủ duy trì ánh sáng của Mặt Trời trong tối đa 20 triệu năm.

Trong thế kỷ 19, một số nhà khoa học cho rằng ánh sáng của Mặt Trời xuất phát từ các vật thể rơi vào nó, từ các phản ứng hóa học hay sự phân rã của các nguyên tố phóng xạ. Tuy nhiên, những lý thuyết này không đủ để giải thích nguồn năng lượng khổng lồ mà Mặt Trời phát ra.

Đến năm 1938, khoa học đã có bước đột phá khi phát hiện ra phản ứng hạt nhân nguyên tử, chính điều này đã lý giải cho nguồn năng lượng khổng lồ của Mặt Trời. Mặt Trời chứa một số lượng lớn nguyên tố hydro; dưới áp suất và nhiệt độ cực cao (khoảng 15 triệu độ C) ở lõi, các hạt nhân hydro kết hợp với nhau, tạo ra heli và phát tán ánh sáng cùng nhiệt lượng lớn.

Quá trình phát nhiệt của Mặt Trời không đơn giản như mà người ta thường nghĩ. Phản ứng nhiệt hạch giữa hydro và heli là nguồn năng lượng chủ yếu của Mặt Trời. Trong Mặt Trời, lượng hydro rất dồi dào, đủ để đảm bảo rằng nó có thể tiếp tục tỏa sáng và phát nhiệt trong ít nhất 5 tỷ năm tới.

Mặc dù sau này, khi toàn bộ hydro bị tiêu thụ, Mặt Trời vẫn có thể duy trì năng lượng nhờ vào sự tham gia của các phản ứng hạt nhân của các nguyên tố khác. Điều này có nghĩa là, Mặt Trời có khả năng tiếp tục ánh sáng mãi mãi.