Сама реакция «горения» предельно проста:
4Н = Не.
Но это простенькое уравнение, может быть, устроит шестиклассника, но уже для эрудита-девятиклассника оно, безусловно, недостаточно. Собственно говоря, для осуществления написанной реакции должны столкнуться не атомы водорода, а атомные ядра, то есть протоны.
И тут-то выходит неувязка. Не в том даже дело, что вероятность столкновения в одной точке одновременно четырех протонов очень мала (примерно такого же порядка, что и выигрыш «Москвича» по денежно-вещевой лотерее). И не в том закавыка, что протоны эти должны столкнуться с довольно высокой скоростью. А в том дело, что четыре одноименно заряженных протона, подходя друг к другу, будут думать не столько о том, как слиться в ядро гелия, а о том, как бы побыстрее разойтись. Причина — все тот же Кулон!
Надо полагать, что реакция образования гелия из водорода так бы и не пошла, если бы не незначительная примесь углерода, который присутствует в солнечном газе. Потому что вначале водород взаимодействует именно с углеродом:
C12 + H1 = N13.
При этой реакции, как видим, образуется изотоп азота с массовым числом 13. Изотоп радиоактивен и быстро распадается, выбрасывая позитрон. Масса при этом не изменяется, а вот порядковый номер, конечно, уменьшается на 1, и, следовательно, образуется изотоп углерода-13. Дальше в игру снова вступает протон:
C13 + H1 = N14
Образовавшийся азот взаимодействует с очередным протоном:
N14 + H1 = O15.
Кислород-15 радиоактивен: выбрасывая позитрон, он превращается в азот-15. И именно с этим изотопом разыгрывается заключительный этап цепочки превращения:
N15 + H1 = C12 +He4.
Давайте проанализируем все эти реакции. Прежде всего обратим внимание на углерод. Хотя сравнение с птицей Фениксом, безусловно, относится к числу наиболее эксплуатируемых, но здесь, право, ничего лучшего не придумаешь. Действительно, какие только превращения не претерпевал этот углерод-12! Становился своим собственным изотопом, и превращался в азот, кислород, но в конце концов воскресал!
А результат? Результат написан выше: четыре ядра атома водорода (посчитайте, сколько протонов участвует в приведенных реакциях) превращаются в ядро атома гелия.
У химиков имеется предельно точное обозначение роли, которую здесь играет углерод-12: катализатор. Оказывается, существуют катализаторы не только химических реакций, но и ядерных. И в данном случае я не стал бы пенять на природу за отсутствие разнообразия.
Вообще думаю, человеку на природу жаловаться не приходится. Вот природа на человека сетовать может. Но это разговор совсем для другой книги.
«Пусть всегда будет Солнце!»
К этому возгласу из прекрасной песни А. Островского я присоединяюсь всей душой (особенно к ее словам, где говорится о маме…). И тем не менее я рискую поссорить поэзию с астрофизикой (хотя, видит бог, мне этого очень не хочется!), отметив, что этому прекрасному пожеланию сбыться не суждено. Нет вечных материальных тел во Вселенной. И Солнце, как бы нам этого ни хотелось, исключением здесь не является.
Категорически отвожу возможные упреки в упадочничестве. Разве признание того, что все живое смертно, заставляет нас предаваться унынию? Да и не может, не должна быть пессимистической никакая позиция, основанная на признании объективных законов природы.
Прежде всего следует выяснить, не несет ли на себе Солнце какую-либо печать исключительности. Конечно, светило, которое даровало человечеству жизнь и поныне всеми силами поддерживает ее, достойно любой степени необычности! Но — увы! — ничего из ряда вон выходящего в свойствах Солнца обнаружить нельзя: заурядная звезда, и только!
Положение? В периферийной области Галактики.
Масса? Не очень малая — бывают звезды и поменьше, но и не очень большая — бывают светила куда больше. Можно сказать, что звезд по массе, близких к Солнцу, в видимой части Вселенной, пожалуй, большинство.
Температура? В общем, тоже не особенно высокая, но и далеко не низкая. Впрочем, как раз о температуре звезд следует поговорить подробнее.
Как и у человека, температура звезды красноречиво свидетельствует о ее состоянии. Поэтому астрономы подразделяют звезды на восемь классов, кладя в основу классификации температуру поверхности. Вряд ли стоит перечислять признаки каждого из классов. Скажу только, что температура поверхности звезд изменяется в очень широких пределах.