Słońce w godzinach porannych jest tak mile widziane. Atrybut dnia - światło słoneczne - jest niezwykłe. Zalewający okno blask to przybywające w każdej sekundzie biliony cząstek zwanych fotonami. Informacja, że są one starsze od ludzkiej cywilizacji może być dla wielu z nas szokująca.
Komu jest trudno poruszać się po prostej? Ano na przykład przyjacielowi na rauszu, któremu plączą się nogi. Podobny problem w nauce nazywa się „błądzeniem losowym” lub nieco swobodniej - „spacerem pijaka”. W takiej sytuacji znajdują się fotony w centrum Słońca.
Pojedyncza cząstka przyszłego światła rodzi się w jądrze Słońca jako foton gamma. To najbardziej naładowana energią forma promieniowania - dla życia zabójcza. W rdzeniu Słońca intensywna presja grawitacji doprowadza do syntezy jąder atomów wodoru, powstają jądra helu w towarzystwie promieni gamma, wśród których, bez masy, mniejszy od najmniejszego atomu, jest i nasz foton. Takie nuklearne reakcje staramy się naśladować również na Ziemi.
Jako przedstawiciel promieniowania elektromagnetycznego - prędzej czy później trzeba użyć tego pojęcia - foton gamma ma prędkość 300 000 km/s. Około dwóch sekund trwałby jego skok na powierzchnię Słońca, gdyby nie rozciągająca się na setki tysięcy kilometrów, gęstsza od ołowiu, ściana plazmy. W tej pułapce, zwanej strefą promienistą, foton jest niezliczoną ilość razy pochłaniany i emitowany w losowym, często przeciwnym do powierzchni Słońca, kierunku. To przypomina tę nieznośną sytuację z naszego życia, gdy trzeba dobiec przez zatłoczony peron do odjeżdżającego za chwilę pociągu. Taki rodzaj oddziaływania z plazmą spowalnia ruch fotonu na dziesiątki tysięcy lat.
Koniec końców, osłabiony do energii promieniowania rentgenowskiego, trafia nasz foton w bardzo wzburzoną strefę konwekcyjną Słońca. Tu plazma wznosi się do góry lub opada do dołu jak wrzątek w garnku, wystarczy więc zabrać się z takim prądem. Nieprzyjemny, miotający się w tej strefie magnetyzm, przetrzyma cząstkę kilka tygodni lub miesięcy i tak ją osłabi, iż ta opuści powierzchnię gwiazdy jako pełen ciepła promień. Pokonanie drogi do Ziemi zajmuje cząstce już tylko nieco powyżej 8 minut, więc kiedy wpadnie ona na przykład do ogrodu, to ogrzeje glebę lub pomoże roślinie w procesie fotosyntezy.
A kiedy trafi do naszych oczu, to pozwoli obejrzeć na przykład... genialny wschód słońca. Właściwie wszystko, co widzimy, to światło słoneczne, które w naszych mózgach utworzy, mówiąc zgodnie z duchem czasu - model naszej rzeczywistości.
Barbara Jakubowska
Autorka jest naukowcem, meteorologiem Centralnego Biura Prognoz Meteorologicznych Zespołu w Białymstoku. Często możemy ją usłyszeć w Polskim Radiu Białystok. Ma także profil na Facebooku, gdzie opisuje zjawiska pogodowe.
Wędrówka fotonów: