星はなぜ光るの? 夜空を照らす「核融合」のエネルギー

夜、空を見上げると輝く無数の星たち。 そして昼間、私たちを暖かく照らしてくれる太陽。

これらは何億年、何十億年と輝き続けていますが、一体なにを燃料にして燃えているのでしょうか? 薪(まき)のように何かを燃やしているわけではありません。もし薪なら、太陽ほどの大きさでも数千年で燃え尽きてしまいます。

実は、星の輝きの正体は「燃焼」ではなく「核融合(かくゆうごう)」という反応なのです。 今日は、星の命の源ともいえるこの仕組みについて、少し覗いてみましょう。

太陽の模式図
Image Credit: NASA/Goddard
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原子と原子のダンス? 核融合とは

「核融合」と聞くと難しそうですが、イメージはとてもシンプルです。 「軽い原子同士がくっついて、別の重い原子に変身すること」を指します。

宇宙で一番ありふれた元素である「水素」。 星の中心はものすごい高温・高圧になっているため、普段は反発しあう水素の原子核同士が無理やり押し付けられ、合体します。 すると、水素は「ヘリウム」という別の元素に生まれ変わります。

この「融合して別のものになる」瞬間に、とてつもないエネルギーが生まれるのです。これが、星が輝くエネルギーの正体です。

質量がエネルギーに変わる魔法

ここで少し不思議なことが起こります。 融合する前の「水素4つ」と、融合してできた「ヘリウム1つ」。重さを比べると、ごくわずかにヘリウムの方が軽くなっているのです。

「あれ? 消えた重さはどこへ行ったの?」

実は、この「軽くなった分の質量」が、まるごと「光や熱のエネルギー」に変わって放出されていたのです。 ほんの少しの質量が、莫大なエネルギーに化ける。これが星を何十億年も輝かせ続けるパワーの秘密です。

星が星であり続けるために

星の中では、この核融合による「爆発しようとする力(外向きの力)」と、星自身の重さによる「縮もうとする力(重力)」が、奇跡的なバランスを保っています。

  • 重力: 星を中心にギュッと縮めようとする
  • 核融合: エネルギーを出して膨らもうとする

この綱引きが釣り合っているおかげで、星は潰れることも爆散することもなく、あの美しい丸い形を保っていられるのです。

私たちが普段浴びている太陽の光や、夜空に届く星の光。 それは、遥か彼方の星の中心で、小さな原子たちが融合して生まれたエネルギーそのものです。

「今日の陽射しは、水素がヘリウムに変わった証なんだな」 そんなふうに思うと、いつもの空が少しドラマチックに感じられませんか?

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この記事を書いた人

「深夜の星空喫茶」管理人。 三度の飯より星とミルクティーが好き。飯もちゃんと好き。

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