השמש מייצרת אנרגיה עמוק בתוך ליבתה, באמצעות היתוך גרעיני ממיר מימן לאטומים כבדים יותר. כאשר האטומים מתמזגים, האנרגיה משתחררת ומתחילה את מסעה הארוך לעבר פני השמש. לאורך המסע, האנרגיה מועברת באמצעות שתי שיטות של העברת חום: הסעה וקרינה.
מכיוון שאנרגיית החום תמיד זורמת מאזורים חמים לאזורים קרים, האנרגיה סולארית נעה החוצה מן הליבה החמה אל השכבות החיצוניות ה"קרירות" של השמש. במרבית נפח השמש, האנרגיה נעה באמצעות קרינה. כלומר, האנרגיה חולפת דרך החומר הגזי בצורה של קרינה אלקטרומגנטית, בדיוק בדרך שבה האור עובר דרך האטמוספירה שלנו. בדרך זו, פוטון של אור משוחרר בתהליך ההיתוך, ולאחר מכן נע מרחק קטן לפני שיפוזר ע"י גרעיני אטומים. לעיתים הפוטון נבלע באטום במסע ארוך ואקראי של בליעה ובעקבותיה פליטה מהאטום, עד שבסופו של דבר מגיעה האנרגיה החוצה. זהו תהליך איטי כאשר כל פליטה פוטון מחדש פונה לכיוון אחר ואקראי. האזור הקרינתי מתחיל במרחק 0.25 מרדיוס השמש ומשתרע עד 0.7 מרדיוס השמש, פוטון יכול לנוע יותר מ- 50,000 שנה עד שיגיע אל פני השמש.
באדיבות NASA
לאחר יציאת הפוטונים מהאזור הקרינתי, ניתן להעביר אנרגיה בקצב הרבה יותר מהיר. פוטונים שקועים בכיסי גז המתחילים לעלות כמו בלוני אוויר חם דרך אטמוספרית השמש. תהליך ההסעה מתרחש כאשר ההבדלי הטמפרטורה בחומר נוזלי או גזי בין האזורים חמים וקרים הוא כה גדול, עד שהקרינה לא יכולה לסלק את האנרגיה החוצה בקצב מהיר דיו, כך שההבדלים בצפיפות בין האזורים תגרום לתנועה. בועות גדולות של גז, לאחר שהתחממו מספיק והתרחבו, הופכות פחות צפופות מהסביבה שלהן ועולות אל פני השטח. ברגע שהאנרגיה הגיעה לפני השטח היא מועברת על ידי קרינה לחלל (כמו אור השמש), אזורים אלה מתקררים ומתכווצים, וכך גדילה הצפיפות שלהם והם מתחילים לשוקע. תהליך דומה מתרחש במנורת לבה (lava lamp) כאשר מחממים את השמן בתחתית הנורה, השמן עולה ומקרין את החום שלו בחלק העליון של המנורה, לפני שהוא שוקע חזרה ומפעיל מחדש את התהליך. תהליך דומה מתרחש כאשר מביאים מחבת עם מים לרתיחה מהירה.
מעל מאה אלף שנים נמשך פיעפוע האנרגיה אל פני השמש, האנרגיה יכולה להתפשט על פני אזורים ההולכים וגדילים. בתוך נפח השמש, הטמפרטורה יורדת מ- 15 מיליון מעלות קלווין במרכז עד לכמה אלפי קלווין על פני השטח. המשטח הנראה של השמש, או הפוטוספרה, הוא בעל צפיפות נמוכה דיה כך שהפוטונים אינם מתנגשים עוד בדרכם החוצה. בשלב זה הם נוסעים בחופשיות בחלל. לאחר המסע אלפי שנים רבות דרך השמש, השלב האחרון במסע של האור לעבר כדור הארץ לוקח רק 8 דקות. כל קרן שמש הפוגעת בעור שלך התחילה את מסעה בדיוק כשהאדם המודרני התחיל ללכת על פני כדור הארץ.
Author: Chris Impey