Αφροδίτη (ατμόσφαιρα – ιστορία)

Ο Μιχαήλ Λομονόσοφ ήταν ο πρώτος που υπέθεσε την ύπαρξη ατμόσφαιρας στην Αφροδίτη με βάση τις παρατηρήσεις του για τη διάβαση της Αφροδίτης το 1761 από ένα μικρό αστεροσκοπείο κοντά στο σπίτι του στην Αγία Πετρούπολη, Ρωσία.

Αφροδίτη (ατμόσφαιρα – λίγα λόγια)

Ατμόσφαιρα της Αφροδίτης είναι το στρώμα των αερίων που περιβάλλει τον πλανήτη. Αποτελείται κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα και είναι πολύ πυκνότερη και θερμότερη από την Ατμόσφαιρα της Γης. Η θερμοκρασία στην επιφάνεια της Αφροδίτης είναι 467 °C, και η πίεση είναι 93 bar (9,3 MPa), ισοδύναμη της πίεσης που επικρατεί σε βάθος 900 μ. στους Γήινους ωκεανούς.[1] Η ατμόσφαιρα υποστηρίζει αδιαφανή σύννεφα θειικού οξέος, που καθιστούν την επίγεια οπτική και την τροχιακή παρατήρηση της επιφάνειας αδύνατη. Οι πληροφορίες για την τοπογραφία προέρχονται αποκλειστικά από ραντάρ απεικόνισης. Εκτός από το διοξείδιο του άνθρακα περιέχει, επίσης, άζωτο και ίχνη από άλλες χημικές ενώσεις.

Εκτός από τα στρώματα που βρίσκονται πλησιέστερα προς την επιφάνεια του πλανήτη, η ατμόσφαιρα βρίσκεται σε κατάσταση έντονης κυκλοφορίας. Το ανώτερο στρώμα της τροπόσφαιρας παρουσιάζει ένα φαινόμενο υπερ-περιστροφής, κατά το οποίο η ατμόσφαιρα κάνει το γύρο του πλανήτη σε τέσσερις μόνο Γήινες ημέρες, πολύ ταχύτερα από την αστρική ημέρα του πλανήτη που διαρκεί 243 Γήινες ημέρες. Οι ανέμοι που υποστηρίζουν την υπερπεριστροφή κινούνται με ταχύτητες 360 χλμ/ώρα ή και περισσότερο. Οι άνεμοι κινούνται με ταχύτητα έως 60 φορές μεγαλύτερη από την ταχύτητα της περιστροφής του πλανήτη, ενώ στη Γη οι ταχύτεροι άνεμοι φτάνουν μόνο το 10% - 20% της ταχύτητας περιστροφής. Όμως, η ταχύτητα των ανέμων προοδευτικά ελαττώνεται καθώς ελαττώνεται και το υψόμετρο, και πέφτει στην ταχύτητα των 10 χλμ/ώρα στην επιφάνεια της Αφροδίτης. Κοντά στους πόλους υπάρχουν αντικυκλωνικές δομές που ονομάζονται πολικές δίνες. Κάθε δίνη έχει δύο οφθαλμούς και χαρακτηριστική σιγμοειδή μορφή των νεφών. Υπερτιθέμενο υπάρχει ένα ενδιάμεσο στρώμα μεσόσφαιρας, που χωρίζει την τροπόσφαιρα από την θερμόσφαιρα. Και η θερμόσφαιρα, επίσης, χαρακτηρίζεται από έντονη κυκλοφορία, αλλά πολύ διαφορετικής φύσης - τα αέρια που θερμαίνονται και μερικά ιονίζονται από την ηλιακή ακτινοβολία στο ηλιόλουστο ημισφαίριο κινούνται προς το σκοτεινό ημισφαίριο όπου επανασυνδέονται και καθιζάνουν.

Η Αφροδίτη δεν έχει μαγνητικό πεδίο όπως έχει η Γη. Η ιονόσφαιρα της χωρίζει την ατμόσφαιρα από το διάστημα και τον ηλιακό άνεμο. Αυτό το ιονισμένο στρώμα αποκλείει το ηλιακό μαγνητικό πεδίο, δημιουργώντας στην Αφροδίτη ένα ξεχωριστό μαγνητικό περιβάλλον, που θεωρείται η μαγνητόσφαιρα της Αφροδίτης. Ελαφρύτερα αέρια, με συμπεριλαμβανομένους τους υδρατμούς, συνεχώς παρασύρονται μακριά από τον ηλιακό άνεμο διαμέσω της προκύπτουσας μαγνητοουράς. Πιθανολογείται ότι η ατμόσφαιρα της Αφροδίτης μέχρι πριν από περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια έμοιαζε περισσότερο με της Γης με υγρό νερό στην επιφάνεια. Μία ανεξέλεγκτη επίδραση του φαινομένου του θερμοκηπίου ίσως σχετίζεται με εξάτμιση των επιφανειακών υδάτων και αύξηση των επιπέδων των άλλων αερίων του θερμοκηπίου.

Παρά τις αντίξοες συνθήκες στην επιφάνεια, η ατμοσφαιρική πίεση και θερμοκρασία σε υψόμετρο 50 χλμ - 65 χλμ. είναι παρόμοια με της Γης, που σημαίνει ότι η ανώτερη ατμόσφαιρα του πλανήτη είναι η πιο σαν-γήινη περιοχή του Ηλιακού Συστήματος, περισσότερο ακόμα και από την επιφάνεια του Άρη. Λόγω της ομοιότητας σε πίεση και θερμοκρασία και το γεγονός ότι ο αναπνεύσιμος αέρας (21% οξυγόνο, 78% άζωτο) είναι ένα ανυψωτικό αέριο στην Αφροδίτη όπως το ήλιο είναι ανυψωτικό αέριο στη Γη, έχει προταθεί ως προορισμός για εξερεύνηση και αποικισμό.

Στις 29 Ιανουαρίου 2013 οι επιστήμονες του ESA ανέφεραν ότι η ιονόσφαιρα του πλανήτη Αφροδίτη ρέει προς τα έξω με τον ίδιο τρόπο που "η ιονική ουρά ιόντων αναβλύζει από ένα κομήτη κάτω από παρόμοιες συνθήκες."

Venuspioneeruv.jpg

Αφροδίτη (εξερεύνηση)

Εξερεύνηση

Φωτογραφία από ραντάρ, στην οποία φαίνεται η Αφροδίτη χωρίς τα σύννεφα που υπάρχουν στην ατμόσφαιρά της. Τραβήχτηκε από το σκάφος Μαγγελάνος.

Η Αφροδίτη είναι ο πιο εύκολα προσεγγίσιμος πλανήτης του ηλιακού συστήματος για αποστολές από τη Γη· ένα ταξίδι έως αυτήν απαιτεί, με τη σημερινή τεχνολογία, λίγο λιγότερο από τέσσερις μήνες. Έτσι, υπήρξε στόχος πολλών μη επανδρωμένων εξερευνητικών διαστημικών αποστολών κυρίως από τις ΗΠΑ και τη Σοβιετική Ένωση, όμως το ενδιαφέρον ατόνησε κάπως όταν διαπιστώθηκαν οι ακραίες συνθήκες που επικρατούν στην επιφάνειά της. Προηγουμένως, πιστευόταν ότι κάτω από τα πυκνά σύννεφα μπορεί να υπήρχαν ωκεανοί και ενδεχομένως ζωή, κάτι εντελώς αντίθετο από αυτό που συμβαίνει πραγματικά.

Η πρώτη επιτυχημένη αποστολή ήταν ο Mariner 2 των Αμερικανών, που μας έστειλε τις πρώτες κοντινές φωτογραφίες από τον πλανήτη το 1962. Ακολούθησε η σειρά Venera των Σοβιετικών, που κατάφερε την πρώτη προσεδάφιση με το Venera 3 του 1966 -την πρώτη προσεδάφιση ανθρώπινης κατασκευής σε άλλο πλανήτη- που ακολούθησαν τον επόμενο χρόνο τα Venera 4 και Mariner 5. Η πρώτη "μαλακή" προσεδάφιση στον πλανήτη έγινε με το Venera 7 του 1970 -πριν από αυτή την αποστολή, όλες οι υπόλοιπες είτε παρατήρησαν τον πλανήτη από τροχιάς είτε συντρίφτηκαν από την υψηλή πίεση της ατμόσφαιρας. Οι Σοβιετικοί συνέχισαν να στέλνουν διαστημοσυσκευές της σειράς Venera στην Αφροδίτη έως και το 1983, κάνοντας αναλύσεις του εδάφους και της ατμόσφαιρας και παίρνοντας φωτογραφίες της επιφάνειας (για πρώτη φορά με το Venera 9 του 1975).

Το επόμενο βήμα στην εξερεύνηση του πλανήτη έγινε με τη διαστημοσυσκευή Magellan της NASA που έφτασε στην Αφροδίτη το 1989 και χαρτογράφησε για τέσσερα χρόνια με ραντάρ το μεγαλύτερο μέρος του πλανήτη, αποκαλύπτοντας τα χαρακτηριστικά της επιφάνειας, τους μηχανισμούς που τη διαμορφώνουν καθώς και το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη.

Το Νοέμβριο του 2005 εκτοξεύτηκε η πρώτη Ευρωπαϊκή αποστολή προς την Αφροδίτη, το Venus Express, που είχε προγραμματιστεί να μείνει σε τροχιά γύρω της για ενάμισι χρόνο έτσι ώστε να μελετήσει κυρίως την ατμόσφαιρά της σε διάφορα μήκη κύματος, καθώς και το κλίμα και την επιφανειακή θερμοκρασία. Η αποστολή έφτασε σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη τον Απρίλιο του 2006.

Η Αφροδίτη είναι ο μοναδικός πλανήτης του ηλιακού μας συστήματος που έχει γυναικείο όνομα. Κάποια στιγμή η Διεθνής Αστρονομική Ένωση αποφάσισε να δώσει αποκλειστικά γυναικεία ονόματα στα διάφορα τοπογραφικά χαρακτηριστικά του πλανήτη (π.χ. κρατήρες, όρη, χάσματα, κ.λ.π.) και έτσι σήμερα σχεδόν όλα τα σημεία του πλανήτη έχουν ονομαστεί προς τιμήν ιστορικών αλλά κυρίως μυθολογικών γυναικών.

Αφροδίτη (τροχιά και περιστροφή)

Η Αφροδίτη βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο σε μια μέση απόσταση 108 εκατομμύρια χλμ, και ολοκληρώνει μία τροχιά κάθε 224,65 ημέρες. Αν και όλες οι πλανητικές τροχιές είναι ελλειπτικές, η τροχιά της Αφροδίτης είναι η πιο «στρογγυλή», με εκκεντρότητα 0,068.

Όταν η Αφροδίτη βρίσκεται μεταξύ της Γης και του Ήλιου, σε θέση που ονομάζεται κατώτερη σύνοδος, πλησιάζει τη Γη περισσότερο από οποιονδήποτε άλλο πλανήτη, και βρίσκεται σε απόσταση μόλις 40 εκατομμύρια χλμ. Αυτό συμβαίνει κάθε 584 ημέρες κατά μέσο όρο.

Η Αφροδίτη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της μία φορά κάθε 243 ημέρες, εκτελώντας έτσι την πιο αργή περιστροφή από οποιονδήποτε άλλο πλανήτη. Λόγω του ότι η περιφορά της γύρω από τον Ήλιο διαρκεί κάπως λιγότερο, 224,7 γήινες μέρες, παρουσιάζει το παράδοξο ότι μία αστρική ημέρα στην Αφροδίτη διαρκεί περισσότερο από ένα έτος (243 και 224,7 γήινων ημερών αντίστοιχα). Εντούτοις, η διάρκεια της ηλιακής ημέρας στην Αφροδίτη είναι σημαντικά πιο μικρή από την αστρική ημέρα. Για έναν παρατηρητή στην επιφάνεια της Αφροδίτης ο χρόνος από μία ανατολή στην επόμενη θα ήταν 116,75 μέρες, ενώ η κατεύθυνση της κίνησης του ήλιου στον ουρανό θα ήταν από την δύση πρός την ανατολή. Στον ισημερινό, η Αφροδίτη περιστρέφεται με μόλις 6,5 km/h, ενώ στη Γη η αντίστοιχη ταχύτητα περιστροφής στον ισημερινό είναι 1.600 km/h.

Σύγκριση μεγεθών των βραχωδών πλανητών και φυσικών δορυφόρων

Αφροδίτη (θέση στον ουρανό)

Η Αφροδίτη είναι ορατή με γυμνό μάτι από τη Γη. Μπορεί κανείς να τη δει είτε νωρίς το πρωί, πριν την ανατολή του Ηλίου, ή λίγο μετά τη δύση του Ηλίου. Το επίπεδο της τροχιάς της Αφροδίτης γύρω από τον Ήλιο είναι σχεδόν ίδιο με αυτό της Γης· έτσι, παρατηρούνται από τη Γη διαβάσεις της Αφροδίτης μπροστά από τον ηλιακό δίσκο. Αυτές συμβαίνουν κάθε 120 έτη, σε ζευγάρια δυο διαβάσεων με διαφορά οκτώ χρόνων η μία από την άλλη. Το πιο πρόσφατο ζεύγος έγινε το 2004 και το 2012. Η επόμενη θα λάβει χώρα το Δεκέμβριο του 2117. Εκτός από εντυπωσιακά φαινόμενα, όταν παρατηρούνται με τηλεσκόπιο, οι διαβάσεις της Αφροδίτης αποτέλεσαν και τη βάση για πολύ χρήσιμα αστρονομικά πειράματα, καθώς επέτρεψαν τη μέτρηση της απόστασης της Γης από τον Ήλιο με σχετικά μεγάλη ακρίβεια.

Αφροδίτη (φυσικά χαρακτηριστικά)

Η Αφροδίτη έχει μάζα 4,87·1024 kg (81,5% της Γης και έκτη στο Ηλιακό Σύστημα). Η μέση πυκνότητά της είναι 5243 kg/m3. Η διάμετρός της είναι 12.104 km ή το 0,95 της διαμέτρου της Γης, μόλις 650 km μικρότερη από τη Γη. Λόγω της ομοιότητας σε μάζα και μέγεθος, χαρακτηρίζεται μερικές φορές και αδελφός πλανήτης ή δίδυμος πλανήτης της Γης. Ωστόσο, οι συνθήκες στην επιφάνεια της Αφροδίτης διαφέρουν σημαντικά από αυτές της Γης, λόγω της εξαιρετικά πυκνής ατμόσφαιράς της και της σύστασής της.

Συγκεκριμένα, η ατμοσφαιρική πίεση στην επιφάνεια της Αφροδίτης είναι 92 ατμόσφαιρες. Μια τέτοια πυκνή ατμόσφαιρα προκαλεί έντονη διάθλαση στο ηλιακό φως και κάποιος παρατηρητής στην επιφάνεια του πλανήτη θα έβλεπε τα αντικείμενα καμπυλωμένα. Επιπλέον, η ατμόσφαιρα αποτελείται κατά 96,5% από διοξείδιο του άνθρακα και κατά 3,5% από άζωτο. Το βασικό συστατικό των νεφώσεων πάνω από το στρώμα του διοξειδίου του άνθρακα, είναι θειικό οξύ. Το διοξείδιο του άνθρακα και το θειικό οξύ, συνδυασμένα στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης συντηρούν ένα έντονο φαινόμενο του θερμοκηπίου. Για αυτό το λόγο, σε συνδυασμό και με την μεγάλη πυκνότητα της ατμόσφαιρας, η Αφροδίτη έχει μία εξαιρετικά υψηλή μέση επιφανειακή θερμοκρασία, που διατηρείται σχεδόν σταθερή στους 460 oC (αρκετή για να λιώσει ένα κομμάτι μόλυβδο), υψηλότερη ακόμα και από τον πλησιέστερο στον Ήλιο πλανήτη, τον Ερμή.

Η σύσταση της Αφροδίτης είναι παρόμοια με αυτή της Γης. Η επιφάνειά της έχει πάρα πολλά (πάνω από 1.600) ηφαίστεια, ηφαιστειακούς κρατήρες, όρη και πεδιάδες λάβας. Όμως αυτό δε σημαίνει ότι η Αφροδίτη είναι σήμερα γεωλογικά ενεργή. Η δραστηριότητα των ηφαιστείων της Αφροδίτης έχει τερματιστεί εδώ και 500 εκατομμύρια χρόνια, σύμφωνα με τις ενδείξεις. Δεν υπάρχει επίσης ούτε τεκτονική δραστηριότητα.

Η περίοδος περιστροφής γύρω από τον άξονά της (η ημέρα της Αφροδίτης) διαρκεί 243 γήινες ημέρες, με διαφορά η πλέον αργή περιστροφή μεταξύ των 8 μεγάλων πλανητών του Ηλιακού Συστήματος. Επιπλέον, περιστρέφεται κατά την ανάδρομη φορά, δηλαδή από τα ανατολικά προς τα δυτικά. Λόγω της «ανάποδης» περιστροφής της, ωστόσο, το μήκος της ηλιακής ημέρας είναι σημαντικά μικρότερο - για έναν παρατηρητή στην επιφάνεια της Αφροδίτης, το χρονικό διάστημα από την μία ανατολή Ηλίου μέχρι την επόμενη θα ήταν 116,75 γήινες ημέρες. Ακόμα και έτσι πάντως, το ένα ημισφαίριο είναι στο απόλυτο σκοτάδι επί 58 μέρες, ενώ το άλλο δέχεται όλη την ηλιακή ακτινοβολία επί άλλες 58. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την εμφάνιση στην ανώτερη ατμόσφαιρά της σφοδρών ανέμων. Αυτοί, σε συνδυασμό με την μεγάλη πυκνότητα της ατμόσφαιρας και το έντονο φαινόμενο του θερμοκηπίου ισοκατανέμουν τη θερμοκρασία και έτσι δεν υπάρχει μεγάλη θερμοκρασιακή διαφορά ανάμεσα στα δυο ημισφαίρια.

Η Αφροδίτη δεν έχει φυσικούς δορυφόρους, ούτε δακτύλιους.

Ο πλανήτης διαθέτει μαγνητικό πεδίο, το οποίο όμως είναι πολύ πιο αδύναμο από αυτό της Γης. Από αυτό το γεγονός προκύπτει το συμπέρασμα ότι η Αφροδίτη δεν διαθέτει ρευστό πυρήνα.

Αφροδίτη (θέση σε Ηλιακό Σύστημα)

Η Αφροδίτη είναι ένας από τους τέσσερις εσωτερικούς, γαιώδεις πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος. Απέχει κατά μέσο όρο 108 εκατομμύρια χιλιόμετρα από τον Ήλιο. Η τροχιά της περιφοράς της Αφροδίτης γύρω από τον Ήλιο είναι σχεδόν κυκλική, αντίθετα με τους άλλους πλανήτες των οποίων οι ελλειπτικές τροχιές παρουσιάζουν μεγαλύτερη εκκεντρότητα. Η περίοδος περιφοράς είναι 0,62 γήινα έτη. Η ελάχιστη απόσταση από τη Γη είναι 38 εκατομμύρια χιλιόμετρα, ενώ η μέγιστη είναι 257 εκατομμύρια χιλιόμετρα· έτσι η Αφροδίτη είναι ο πλανήτης που βρίσκεται πιο κοντά στη Γη.

Αφροδίτη (λίγα λόγια)

Η Αφροδίτη είναι ο δεύτερος σε απόσταση από τον Ήλιο πλανήτης του Ηλιακού Συστήματος. Είναι το πιο λαμπρό αντικείμενο στον νυκτερινό ουρανό μετά τη Σελήνη. Ονομάζεται από το λαό Αυγερινός ή Αποσπερίτης. Είναι παρόμοια στη Γη σε μέγεθος, αλλά πολύ διαφορετική σε φυσικά χαρακτηριστικά, καθώς καλύπτεται από πυκνά νέφη διοξειδίου του άνθρακα και διοξειδίου του θείου και η πίεση και θερμοκρασία στην επιφάνεια της είναι πολύ μεγαλύτερες από τις αντίστοιχες της Γης. Η Αφροδίτη ονομάζεται "αδελφή της Γης", ως προς την ομοιότητα στο μέγεθός της με την Γη.

Η Αφροδίτη ήταν γνωστή από τους αρχαίους χρόνους, καθώς είναι εύκολα ορατή στον ουρανό. Στην αρχαιότητα ονομάζονταν Εωσφόρος ("αυτός που φέρνει την αυγη") όταν εμφανίζονταν το πρωί και Έσπερος το βράδυ. H θεά Αφροδίτη κατά τη μυθολογία ήταν θεά της ομορφιάς και η προστάτιδα του έρωτα. Έτσι είναι προφανής ο λόγος που δόθηκε το όνομα της πιο λαμπερής θεάς στο συγκεκριμένο πλανήτη.

Τελική κατάληξη του Ήλιου

Η μάζα του Ήλιου δεν είναι τέτοια ώστε να τον οδηγήσει σε κατάσταση καινοφανούς ή υπερκαινοφανούς. Ωστόσο εκτιμάται πως σε 4 με 5 δισεκατομμύρια έτη, με την εξάντληση των αποθεμάτων υδρογόνου και τη μεταστοιχείωσή τους σε ήλιο και κατόπιν σε βαρύτερα στοιχεία, θα αρχίσει να διαστέλλεται, σχηματίζοντας έναν κόκκινο γίγαντα. Αυτό θα συμβεί διότι η πίεση από τη σύντηξη των βαρύτερων στοιχείων είναι μεγαλύτερη από την αντίστοιχη του υδρογόνου, έτσι για να εξισοροπηθεί με τη βαρύτητα θα μεγαλώσει ο όγκος του Ήλιου. Αν και είναι πιθανόν η έκταση του κόκκινου γίγαντα να φτάσει στην τροχιά της Γης, πρόσφατες έρευνες υποστηρίζουν πως η διαδικασία επέκτασης σε κόκκινο γίγαντα θα προωθήσει τη Γη σε απομακρυσμένη τροχιά, αποτρέποντας την εξάχνωσή της. Μετά τη φάση του κόκκινου γίγαντα, ο Ήλιος θα γίνει ένας λευκός νάνος, που θα περιβάλλεται από ένα πλανητικό νεφέλωμα, ο οποίος θα ψύχεται για δεκάδες δισεκατομμύρια έτη, μέχρι να καταλήξει σε μια ψυχρή και σκοτεινή μάζα, που αναφέρεται με τον όρο μαύρος νάνος.

Έτσι, κλείνει η σειρά των άρθρων σχετικά με το αστέρι μας τον Ήλιο μας! Εσείς όμως δεν τελειώσατε! Περιμένω σχόλια!!
Γεια σας!

Η ενέργεια του Ήλιου

Οι πλανήτες του Ηλιακού συστήματος κατά σειρά από τον Ήλιο

Ο Ήλιος είναι μία τεράστια σφαίρα από διάφορα αέρια κυρίαρχα των οποίων είναι το υδρογόνο και το ήλιο. Η θερμοκρασία που επικρατεί στον Ήλιο είναι τόσο μεγάλη ώστε να εξαερώνονται ακόμη και τα μέταλλα. Η ποσότητα ενέργειας που παράγεται είναι απίστευτη. Έχει προσδιοριστεί πως σε κάθε δευτερόλεπτο ο Ήλιος εκπέμπει τόση ενέργεια όση θα έδινε μια έκρηξη 4 δισεκατομμυρίων βομβών υδρογόνου των 100 μεγατόνων η κάθε μία. Και όλα αυτά για ένα μόνο δευτερόλεπτο, ενώ ο Ήλιος εκπέμπει εδώ και 5 δισεκατομμύρια χρόνια και θα συνεχίσει τουλάχιστον για άλλα τόσα.

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω κάθε δευτερόλεπτο περίπου 655 εκατομμύρια τόνοι υδρογόνου από τη μάζα του ήλιου μετατρέπονται σε 650 εκατομμύρια τόνους ηλίου που συνεχίζουν να αποτελούν μάζα του Ήλιου. Από τη διαφορά αυτή 4,6 εκατομμύρια τόνοι μετατρέπονται σε ενέργεια. Η ύλη δηλαδή στην καρδιά των άστρων αποτελείται από μίγμα ελεύθερων πυρήνων και ελεύθερων ηλεκτρονίων. Επειδή το υδρογόνο είναι κύριο συστατικό των άστρων, αυτό σημαίνει πως το αστρικό πλάσμα αποτελείται κυρίως από ελεύθερα πρωτόνια που θα πρέπει να συνδεθούν μεταξύ τους για να σχηματίσουν το στοιχείο ήλιο. Υπό αυτές τις συνθήκες ο Ήλιος είναι ένας τεράστιος θερμοπυρηνικός αντιδραστήρας που μετατρέπει το υδρογόνο σε ήλιο. Και μάλιστα στη διάρκεια αυτή της διαδικασίας σε κάθε δευτερόλεπτο μετατρέπει σε ενέργεια 4,6 εκατομμύρια τόνους από τη μάζα του. Παρόλο όμως που χάνει τόση μάζα, είναι τόσο πολύ τεράστιος που και δισεκατομμύρια χρόνια να περάσουν θα χάσει μόλις το ένα εκατοστό της μάζας του. Όλα τα άστρα στον ουρανό ακτινοβολούν ενέργεια με τον ίδιο τρόπο έστω κι αν είναι μικρότερα ή μεγαλύτερα ή θερμότερα.

Μια έκρηξη στην επιφάνεια του Ήλιου, όπως καταγράφηκε στις 28 Σεπτεμβρίου 2008 από τον τεχνητό δορυφόρο STEREO της NASA

Το γενικό υπόβαθρο της εσωτερικής δομής των άστρων γενικά οφείλεται στον Άγγλο φυσικό αστρονόμο Άρθουρ Έντιγκτον (1882-1944) και πολύ πριν ανακαλυφθεί η πηγή ενέργειας των άστρων. Ο Έντιγκτον είχε περιγράψει την κατάσταση που επικρατεί στην καρδιά των άστρων ως εξής: «Μέσα σ΄ ένα κυβικό εκατοστό βρίσκονται συμπυκνωμένα ένα τρισεκατομμύριο τρισεκατομμυρίων άτομα, περίπου διπλάσια ελεύθερα ηλεκτρόνια και 20 δισεκατομμύρια τρισεκατομμυρίων ακτίνες Χ. Οι ακτίνες Χ κινούνται με τη ταχύτητα του φωτός και τα ηλεκτρόνια με ταχύτητα 16.000 χλμ το δευτερόλεπτο. Τα περισσότερα άτομα είναι απλά πρωτόνια (δηλαδή πυρήνες υδρογόνου) που τρέχουν με ταχύτητα περίπου 500 km/sec. Όμως στο χώρο υπάρχουν βαρύτερα άτομα που κινούνται πιo αργά 60 km/sec. Με τις παραπάνω ταχύτητες μπορείτε κάλλιστα να φανταστείτε το μέγεθος των συγκρούσεων που επακολουθούν».

Η διαδικασία αυτή εξηγήθηκε όμως για πρώτη φορά από τον Γερμανοαμερικανό φυσικό Χανς Μπέτε το 1938 και αυτό του χάρισε το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1967.

Δύο είναι τα βασικά είδη των θερμοπυρηνικών αντιδράσεων που συμβαίνουν στις μάζες των άστρων. Η μία ονομάζεται αλυσίδα πρωτονίου - πρωτονίου και η άλλη κύκλος του άνθρακα. Και στα δύο αυτά είδη αντιδράσεων 4 πυρήνες υδρογόνου (Η-1) συγχωνεύονται σε ένα πυρήνα ηλίου (He-4) εκπέμποντας συγχρόνως συνολική ενέργεια 26,2 εκατομμυρίων ηλεκτρονιοβόλτ (MeV). Στη διάρκεια της διαδικασίας αυτής όταν 1000 γραμμάρια υδρογόνου συγχωνεύονται δημιουργούν 993 γραμμάρια ηλίου (He), γεγονός που σημαίνει ότι χάνονται συνολικά μόλις 7 γραμμάρια ύλης. Και είναι αυτή που μετατράπηκε σε τόση μεγάλη ενέργεια.