הכוכבים לא דולקים, לא על אש קטנה ולא על אש גדולה. כוכבים, כלומר שמשות כולל השמש שלנו, אינם בוערים ואינם נשרפים בשום אש. 

 

רגע אחד, מה זאת אומרת "השמש לא בוערת"? זה נשמע כמעט כמו להגיד שהים לא רטוב… אם השמש לא בוערת, ממה נוצרות כל הלהבות הענקיות המוכרות לנו מתצלומי השמש המפורסמים? ומה עם פני השטח עצמם, שנראים כמו מיליון מדורות?! והכי חשוב: כיצד היא מפיצה אור?

 

 

 

ובכן, פני השמש אכן חמים מאוד, עם טמפרטורה של כ- 5,500 מעלות, אבל זה לא נובע כתוצאה מאש. על מנת לייצר אש, אנחנו זקוקים לשלושה תנאים: חומר בעירה, חום (כלומר אנרגיה) וחמצן. אז גפרור, למשל, נדלק משום שכל שלושת התנאים האלה מתקיימים: יש לנו עץ וזרחן, המשמשים כחומר בעירה; יש חום ראשוני, שנוצר כתוצאה מחיכוך הזרחן; ויש חמצן, כמובן, המצוי כבר באוויר. בלי אחד מאלה, לא יכולה להיווצר אש. 

 

אבל בחלל החיצון אין חמצן ואין כמעט חום, אז מה גורם לשמש להפיץ כל כך הרבה אור? 

 

בשמש אין כלל שריפה והחומר שאתם רואים בתמונה הוא פלזמה. למעשה, השמש מאירה בעקבות תהליך שנקרא "היתוך גרעיני" רצף של אינספור פיצוצים. השאלה המעניינת הוא, מה בדיוק גורם לאותם פיצוצים?

התשובה קשורה בסיפור על שני אטומים, שכל חייהם דחו זה את זה, ממש לא סבלו אחד את השני עד כדי כך שאפילו להתקרב הם לא היו מסוגלים. עד שברגע אחד- הם התאהבו והתחברו. 

 

איך זה קרה? עם הרבה חום וקצת מזל... 

 

 

 

מרכז השמש מורכב בעיקר ממימן. באטום המימן מצוי חלקיק פרוטון אחד ויחיד, ומפני שהוא בעל מטען חיובי, הוא דוחה את הפרוטונים השכנים, שגם הם בעלי מטען חיובי. אם קירבתם אי פעם את שני צידי ה"פלוס" של שני מגנטים וראיתם איך הם דוחים זה את זה, תוכלו לדמיין כיצד פרוטון המימן לעולם לא יתקרב לפרוטון מימן אחר. למעשה, אין כמעט סיכוי ששני פרוטונים יגעו זה בזה לעולם. מדוע "כמעט"? משום שלפי תורת הקוונטים המיקום של הפרוטון אינו קבוע. מה שאומר שכאשר שני אטומים נמצאים קרובים זה לזה מאוד, יש סיכוי קטנטן, שהם יגעו זה בזה במקרה. 

 

זה קצת כמו בתור לאוטובוס: ממש לא בא לכם להתחכך באנשים לידכם, נכון? זה בסדר- גם להם לא בא לגעת בכם. אבל אין הרבה מקום, נהיה חם ופתאום, ממש במקרה, מישהו מתעטש והיד שהוא מרים לשים על הפה, נוגעת בכתף שלכם. במקרה הזה, אולי הוא יגיד סליחה וישתדל לא לגעת בכם יותר. אבל במקרה של הפרוטונים, זה סיפור שונה לגמרי.

 

במרכז השמש הכל צפוף, הרבה יותר מאשר בתור לאוטובוס. צפוף עד כדי כך, שהחיכוך מעלה את החום לכ- 15 מיליון מעלות, ועולה הסיכוי שהפרוטונים יגעו זה בזה במקרה. אבל כשזה קורה הם לא אומרים סליחה ומתרחקים, אלא זוהי ממש "חתונה"! שני הפרוטונים, שלפני שבריר שניה לא יכלו לסבול זה את זה, מותכים ב"היתוך גרעיני" מתאחדים ויוצרים גרעין אטום של חומר מסוג חדש לגמרי: הליום. ברגע שהם חלק מגרעין אטום אחד, מאוחדים תחת הכוח החזק שלו, הם כבר לא ייפרדו. 

 

זו כבר סיבה למסיבה! ראוי אפילו שיהיה קצת אורות וזיקוקים. ובאמת, כששני הפרוטונים מתאחדים ויוצרים הליום, משתחררת אנרגיה, כלומר משתחרר פוטון, שהוא החלקיק היסודי של האור. זהו חלקיק זעיר וחסר משמעות כמעט. אבל כיוון שישנם הרבה אטומי מימן שמותכים זה לזה, מופצת הרבה אנרגיה, המון פוטונים, ולזה אפשר כבר לקרוא חתונה המונית. 

 

אלא שמהחתונה הזו כדאי להתרחק, כי האנרגיה היא רבה. כמה רבה?

 

ובכן, היתוך גרעיני הוא בדיוק האופן בו פועלת פצצת מימן, שהיא הפצצה העצמתית ביותר שיצר האדם.

 

 

הצילום מעלה הוא של פיצוץ בשנת 1961 של פצצת המימן החזקה ביותר שפוצצה בהיסטוריה – פצצת הצאר – שהיתה חזקה פי 3,300 מעוצמת הפצצה שהאמריקאים הטילו על הירושימה במלחמת העולם השניה. מדובר בפצצה כה גדולה וכבדה (27 טון), שהסובייטים היו צריכים לבנות מטוס מיוחד כדי לשאת אותה וגם אז, לא היה ניתן לשאת דבר מלבדה. 

אז לשם השוואה, אילוּ הסובייטים היו מצליחים לפוצץ כשני מיליון פצצות צאר בבת אחת, הם היו מגיעים קרוב לפיצוץ ממוצע המתרחש בשמש. 

 

כלומר... הם היו מגיעים לפיצוץ ממוצע המתרחש בשמש כל שניה.

 

אבל רגע אחד! 

 

הרי כוכב הלכת צדק מורכב מאותם חומרים כמו השמש שלנו. גם בליבה של צדק יש אטומי מימן דחוסים וחם שם מאוד, אז... למה לא קורה אותו דבר? או במילים אחרות, מדוע צדק אינו מאיר כמו השמש?

 

 

 

 

 

חשבו על כך, זה יכול היה להיות יפה מאוד: שתי שמשות בשמים: שתי זריחות, שתי שקיעות. מצד שני, אולי היה נהיה כאן חם מדי. 

 

אבל עכשיו ברצינות: הרי בליבה של כוכב הלכת צדק יש אטומי מימן דחוסים. מדוע הם אינם מותכים זה לזה ומשחררים אנרגיה כפי שקורה בליבת השמש שלנו?

 

התשובה קשורה לכך, שהשמש היא גדולה מאוד. 

קשה לתאר עד כמה שהיא גדולה.

רק אלפית מסך כל החומר שבמערכת השמש שלנו מהווה את כוכבי הלכת (כן, כולל צדק, שהוא כוכב הלכת הכי גדול), וכמובן גם הירחים, האסטרואידים וכו'. והשמש עצמה? היא מהווה את שאר 99.9%. 

רואים את הנקודה הכחולה בצד ימין-עליון של המסך?

 

 

הנקודה הזו היא כדור הארץ ביחס לשמש. אם נכפיל את כדור הארץ פי 1.3 מיליון ונסדר את כל הכדורים זה לצד זה, נגיע לגודלה של השמש. 

כמה "כדורי-ארץ" זה יוצא? עשו ניסיון בהדמיה הבאה: תגללו מטה עם העכבר עד שתתעייף לכם האצבע ותתחילו לקבל מושג. 

 

אוקיי, אז השמש גדולה, אבל איך הגודל שלה קשור לעובדה שהיא מייצרת אור? 

 

אנחנו יודעים שככל שגוף גדול יותר, כוח הכבידה ("כוח המשיכה") שלו גדל. למשל, על הירח, הקטן יותר מכדור הארץ וכך גם כוח הכבידה שלו, האסטרונאוטים האמריקאים לא הלכו על פני השטח, אלא דילגו בקלות לגובה ומרחק גדולים יחסית. השמש היא כה גדולה, עד שכוח המשיכה האדיר שלה גורם ללחץ וטמפרטורה כה גבוהים עד שהפרוטונים מותכים זה לתוך זה. 

 

גם צדק הוא לא קטן, בלשון המעטה! כדור הארץ כולו יכול היה להיכנס בתוכו 1,300 פעמים. אבל צדק עדיין רק עשירית מגודלה של השמש, כלומר לא מספיק כדי ליצור את התנאים הדרושים להיתוך גרעיני של מימן בליבה. 

 

וכאן עולה תעלומה מסקרנת. הרי כיוון שהשמש גדולה, מספיק כדי לייצר היתוך גרעיני בליבתה, חלים בה פיצוצים גרעיניים אחד אחרי השני. כמות חומר הגלם לפיצוצי מימן בליבת השמש היא כמות שקשה לתאר. אפשר לומר שזו כמות שהיא פי 300 אלף מהמסה של כל כדור הארץ. ואם כך, אז... 

 

למה בעצם השמש לא מתפוצצת כולה בבת אחת, כמו פצצת מימן אחת ענקית? 

 

 

 

 

זה באמת נשמע לא הגיוני כשחושבים על זה. הרי ככל שנוסיף חומר נפץ לפצצה, כך הפיצוץ החד-פעמי שלה יהיה חזק יותר, לא? 

 

ובשמש הרי יש מסה עצומה של מימן. מסה שהיא פי 300 אלף מהמסה של כדור הארץ כולו. זו פצצת מימן אחת ענקית! אילו ההיתוך הגרעיני שבליבת השמש היה גורם לה להתפוצץ בבת אחת, היה זה פיצוץ שהיה מוחק את מערכת השמש כולה. 

 

 

אבל מסיבה מסוימת זה לא קרה ואל דאגה, לא נראה שזה גם הולך לקרות. 

 

מדוע? 

 

הלחץ הגדול במרכז גורם לאטומים להילחץ זה לתוך זה, ותוך היתוך גרעיני, ליצור פיצוץ אטומי ולשחרר אנרגיה אדירה. אבל במקום שהאנרגיה הזו אינה מגבירה את הלחץ ויוצרת פיצוץ יותר גדול. בדיוק להפך. הפיצוץ גורם לפיזור של חומר החוצה מהמרכז וההתרחבות הזו גורמת לליבת השמש להיות קצת פחות צפופה ודחוסה. הירידה בלחץ מאטה את תדירות הפיצוצים ועצמתם. כל פיצוץ, למעשה, הוא הקלה זמנית וכך השמש אינה מתפוצצת כולה בבת אחת. 

 

אבל גם החומץ שהתפוצץ לא בדיוק הולך לאיבוד. כוח הכבידה של השמש "קורא" לו חזרה למרכז וכך שוב נוצר לחץ אדיר שגורם לפיצוצים אטומים נוספים וכך חוזר חלילה. למעשה, אפשר לומר שאי שם בתוך השמש, הליבה היא מעין "לב פועם" שמתרחב ומתכווץ.

 

 

ומה עם האנרגיה עצמה שהשתחררה, כלומר, הפוטונים עצמם? הם ממשיכים הלאה מליבת השמש ועושים את דרכם למקום קריר יותר- פני השמש, ומשם לרחבי מערכת השמש. 

 

רגע אחד- קריר?! 6,000 מעלות על פני השמש זה קריר?! ובכן, יחסית ל- 15 מיליון מעלות שבליבת השמש, אפשר להגיד שבהחלט. אילו היה אפשר להציב כאן בישראל חומר בגודל ראש סיכה בטמפרטורה של 15 מיליון מעלות, הוא היה הורג כל יצור חי במרחק של כ- 1,600 קילומטר: 

 

 

אז אין ספק שחם על פני השמש וחם עוד יותר בתוך השמש. נהיה לנו חם מלחשוב על זה. נלך לשטוף פנים במים קרים ונחזור מיד.

 

רגע אחד! נניח שהיה לנו מספיק מים - ה-מ-ו-ן מים - האם היינו יכולים לקרר את השמש איכשהו? ונגיד שהיו לנו כמויות בלתי נתפסות של מים - דלי מים בגודל של חצי שמש לפחות - האם היינו יכולים לכבות אותה לגמרי?

 

 

 

נניח שכל הפלנטות במערכת השמש, כולל כדור הארץ ומאדים ואפילו ענק הגזים צדק הגדול פי 318 מכדור הארץ, כולם היו עשויים מים. ונניח שהיינו יכולים לרכז את כולם בדלי אחד ענק ולשפוך הכל בבת אחת לעבר השמש. אז…

אפשר להגיד שזה לא היה מזיז לה.

 

השמש כה עצומה, עד שהיא מהווה 99.9% מהמסה של כל מערכת השמש, כולל כל הפלנטות, האסטרואידים, השביטים וכולי. 

אוקיי, אז בואו נחשוב בגדול: אילו היה לנו דלי מים בגודל של חצי שמש לפחות, האם היינו יכולים להחליש את עצמתה? 

 

לא! מהסיבה הפשוטה שהשמש אינה בוערת. כזכור, מה שגורם לה להפיץ אור, הם אותם גרעיני אטומי המימן הנמחצים זה אל זה, מתאחדים, הופכים לגרעין אטום הליום ומשחררים אנרגיה שבסופו של דבר מגיעה לפני השמש ומופצת לכל עבר. מה שגורם לאטומי המימן להימחץ זה אל זה, זו המסה האדירה של השמש, שיוצרת כוח משיכה שדוחס הכל פנימה. לכן, אילו היינו שופכים מים על השמש, היינו רק מוסיפים לה עוד מסה של מימן (מולקולות מים עשויות מימן וחמצן). לכן, לזרוק מים על השמש זה כמו להוסיף שמן למדורה: עוד דלק! דלי מים בגודל של חצי מסת השמש היה גורם לה להאיר חזק יותר.

 

 

ואם נוסיף יותר מדי מים – נניח, מים במסה פי עשרים ממסת השמש – התוספת תגרום לשמש לא רק להאיר חזק יותר, אך גם להתכלות מהר יותר פי מאות מיליוני שנים. כלומר, באופן אירוני, אם נוסיף כמות מספיק גדולה של מים, בכל זאת נצליח לקצר את חייה. 

 

מובן שכל זה לא אפשרי, אפילו לא תאורטית. כמות אדירה כל כך של מים היתה פשוט סובבת סביב השמש כמו ענן עצום ולשמש זה לא היה מזיז. היא פשוט היתה ממשיכה לאדות את הענן מבפנים.

 

כך או כך, השמש בסופו של דבר תדעך ותיכבה. , מאז היווצרותה לפני 4.6 מיליארד שנה השמש כבר שרפה בערך חצי מדלק המימן שלה. 

 

זה בסדר, אין צורך למהר החוצה להשתזף; נותרו עוד 5 מיליארד שנה עד שהיא תגיע לקץ חייה. 

 

עד אז, אם האנושות תהיה בכלל קיימת, אולי היא תמצא דרך להגיע לכוכבים אחרים. מה שמביא אותנו לשאלה הרצינית מאוד: האם "גדול עלינו" להגיע אי פעם למערכת שמש אחרת בגלקסיה?