พลังงานเกิดขึ้นได้อย่างไร

ดวงอาทิตย์ทรงกลมขนาดใหญ่นี้ เกิดขึ้นเมื่อราว 5 ล้านล้านปีที่ผ่านมา เริ่มต้นก่อกำเนิดจากองค์ประกอบสำคัญ คือ ไฮโดรเจน 71% และฮีเลียม 27% ส่วนอีก 2% เป็นธาตุอื่นๆ เช่น ออกซิเจน, คาร์บอน, ไนโตรเจน, ซิลิคอนและแมกนีเซียม เป็นต้น

ดวงอาทิตย์มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเท่ากับ 1.392 x 10⁶ กิโลเมตร ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าโลกของเราถึง 109 เท่า และมีปริมาตรเป็น 1.41 x 10¹⁸ ลูกบาศก์กิโลเมตร ใหญ่กว่าโลกของเรามากมายหลายเท่าทีเดียว (1.3 ล้านเท่า) ดวงอาทิตย์อยู่ห่างไกลจากโลกมาก ประมาณ 1.496 x 10⁸ กิโลเมตร เราทบทวนถึงความรู้เกี่ยวกับดวงอาทิตย์กันพอสังเขปแล้ว เพื่อให้มองเห็นภาพได้ชัดเจนยิ่งขึ้น เราจะขออธิบายถึง "โครงสร้างของดวงอาทิตย์" ต่อไป

หากนับจากด้านในสุดของดวงอาทิตย์ออกมา จะสามารถแบ่งโครงสร้างของดวงอาทิตย์ออกเป็นชั้นต่างๆ ได้ดังนี้ ใจกลางดวงอาทิตย์ (Solar core) บริเวณนี้มีขนาดประมาณ 25% ของรัศมีดวงอาทิตย์ มีอุณหภูมิสูงถึง 10,000,000-20,000,000¹ เคลวิน² ชั้นถัดออกมา คือ โฟโตสเฟียร์ (Photosphere) เป็นส่วนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ที่เราสามารถมองเห็นเป็นแสงสว่างจ้าของดวงอาทิตย์ ที่ชั้นนี้มีอุณหภูมิเกือบ 6,000¹1 เคลวิน ลำดับต่อไปเป็นชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ ซึ่งแบ่งเป็น โครโมสเฟียร์ (Chromosphere) เป็นบรรยากาศชั้นกลางของดวงอาทิตย์ ที่เราเห็นเป็นแสงสีแดงตามขอบของดวงอาทิตย์เมื่อเวลาเกิดสุริยุปราคาเต็มดวง อุณหภูมิที่ชั้นนี้อยู่ระหว่าง 6,000-1,800,000¹ เคลวิน และคอโรนา (Corona) เป็นบรรยากาศชั้นบนสุดของดวงอาทิตย์ สามารถมองเห็นได้เป็นแสงสีขาว โดยจะเห็นได้เมื่อเกิดสุริยุปราคาเต็มดวงเท่านั้น ชั้นนี้มีอุณหภูมิสูงกว่า 1,000,000¹ เคลวิน

ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นภายในดวงอาทิตย์ประกอบไปด้วย อะตอมของไฮโดรเจน ซึ่งมี 2 ชนิด คือ ดิวเทียเรียม (²H) และทริเทียม (³H) รวมตัวกันเกิดเป็นฮีเลียม (⁴He) 4 อะตอม, นิวตรอน (n) 1 อะตอม และพลังงานจำนวนหนึ่ง
[²H + ³H g ⁴He + n + Energy] ซึ่งพลังงานที่ปล่อยออกมามีความสัมพันธ์กับสมการมวล-พลังงานของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Einstein's mass-energy equation)

E = mc²

โดย E หมายถึง จำนวนพลังงานซึ่งเปลี่ยนรูปมาจากมวลสาร (หน่วยเป็น จูล), m หมายถึง มวลสาร (หน่วยเป็น กิโลกรัม) และ c หมายถึง ความเร็วแสง ซึ่งมีค่าเท่ากับ 3 x 10⁸ เมตรต่อวินาที