酸素がないのに太陽が燃えているのはなぜ？

宇宙には大気がないので当然酸素もありません。しかし、太陽は40億年以上燃え続けています。そのカギとなるのが、燃焼と核融合の違いです。通常の物が燃える原理とは異なる原理で太陽は熱を放出しているのです。

燃焼と核融合の違いを知ろう

太陽が燃えることができる理由は、燃焼反応ではなく核融合によって熱を出しているからです。言い換えれば、太陽は燃えてはいないことになります。そもそも、燃焼反応には必ず酸素が必要になります。なので、酸素がなければ燃焼反応は起きません。太陽にも酸素はわずかに含まれていますが、燃焼反応を十分におこすことができるほどではありません。一方で、実際に太陽で起きている核融合では、大量に存在する水素が関連しています。水素が大量に集まっていると、水素原子核が4つ集合して水素核融合反応が発生し、1つのヘリウム原子核に変化します。この過程で、ヘリウム原子核は4つの水素原子核の質量よりも軽くなります。この軽くなった分の質量が行き場をなくし、エネルギーの形で放出されます。この時に熱や光が放射され、この核融合反応が太陽の至る所で発生していることで、大量の熱や光が地球上にも届いています。

太陽が燃えなくなるときがくる

太陽が燃える理由は核融合反応によるものであり、つまりは燃えているわけではありません。この核融合反応には水素が必要になってきますが、当然水素の量は無限ではなく、いつか遠い未来に尽きる日が来ます。そうなると、今度は核融合反応を水素から生成されたヘリウムで行おうとします。このように、徐々に核融合反応する原子核の質量が増加してくると、核融合反応で放出されるエネルギーは減少していきます。最終的には、核融合してもエネルギーを放出できない鉄が生成され、鉄や鉄に近い質量を持つ原子核のみが存在することになり、太陽は燃えなくなります。つまり、水素がなくなり核融合反応時に十分なエネルギーを放出することができる原子核がどんどんなくなっていくと、太陽は寿命を迎えるということです。太陽が燃えなくなると、最終的に残った原子核だけでできた、直径が地球ほどの大きさの中心核だけが残ることになります。