Протон-протонная реакция вела обычную семейную жизнь: вот пара протонов неспешно соединяется, рождая в результате нейтрино, позитрон и дейтерон — ядро дейтерия.
Нейтрино, нелюдимая фифочка крохотного росточка и криминальных наклонностей, родилось — и дёру из звезды. Пролетит по всему светилу, но ни с кем не поздоровается; энергии много утащит, но ни с кем не поделится.
Позитрон — дружелюбный простак, немедленно находит себе в пару электрон и — хлоп! — аннигилирует с ним, рождая жаркие гамма-кванты.
Прожорливый толстяк дейтерон существует всего четыре секунды, жадно проглатывает любой зазевавшийся протон и, удовлетворённо отрыгнув гамма-квант, раздувается до статуса лёгкого изотопа гелия.
Эти изотопы гелия — нелюдимые аутисты. Несмотря на жаркое давление в центре звезды, которое изо всех сил старается их сблизить, они четыреста тысяч лет присматриваются друг к другу, прежде чем слиться в нормальный гелий и породить пару шустрых, как ошпаренных, протонов, которые возвращаются в начало семейной саги.
Вся история неторопливого протон-протонного цикла занимает в среднем пятнадцать миллиардов лет.
Гном углеродно-азотного цикла работает гораздо быстрее. Сначала он молотком-протоном упорно тюкает свой катализатор — ядро обычного углерода — и переводит его в азот. Потом гном быстро, за семь минут, ржавым штопором выдёргивает позитрон из ядра азота, превращая его в тяжёлый изотоп углерода.
Снова протонным молоточком: тюк-тюк! — и из тяжёлого углерода гном выковывает тяжёлый изотоп азота. Тем же молоточком гном делает из азота кислород, а из кислорода, с помощью любимого штопора, — ещё более тяжёлый азот.
Из-под молотка гнома то и дело вылетают искры гамма-квантов и маленькие урки с злобными лицами — нейтрино. Работа непростая: гном при перековке одних элементов в полторы минуты укладывается, а другие ему триста миллионов лет приходится долбить.
Вот бородатый гном ловко — тюк-тюк! — раскалывает азот на обычный углерод и ядро гелия. Цикл завершён — гном создал из протонов ядро гелия, вернул себе углерод-катализатор и наклепал множество гамма-квантов, полезных для обогрева звезды.
Мощные кванты собираются в стаи и пробуют вылететь из звезды. Тысячи лет они пробиваются из огненных недр наружу, раскалываясь вдребезги о встречные атомы, поглощаясь и переизлучаясь. Ещё не добравшись до поверхности, они устают и ослабевают до видимого света, для которого вещество звезды уже непрозрачно.
Тем самым звезда окончательно запирает излучение.
О, это очень опасно! Свет поймать легко, но удержать трудно. Остановленная волна квантов стремительно нарастает — начинается разогрев светила. Так и до беды недалеко! Паровые котлы многое могут рассказать о перегреве и взрывах.
Печка звезды раскаляется до тех пор, пока плотность нижних слоёв не становится меньше плотности верхних. И тогда горячий пузырь внутренней перегретой плазмы начинает всплывать, одолевая с помощью архимедовой силы более холодные внешние слои и вынося внутренний звёздный жар к границе. За первым пузырём следуют другие.
Неустойчивая по критерию Релея–Тейлора звезда проходит точку бифуркации и закипает: в её внешних слоях возникает конвективная зона, которая переносит обессилевшие кванты наружу быстрее, чем если бы они пробивались через звёздное вещество сами.
Каждый повар знает — если вода в кастрюльке закипела, то её температура уже не будет подниматься. Кипение космического светила тоже означает стабильность — разогрев недр прекращается и угроза взрыва звезды отступает.
Планеты возле звезды и человечки на них этому факту очень рады.
Карина внимательно рассмотрела конвекцию: именно с её помощью вещество из космоса получает шанс опуститься до звёздной сердцевины, до термоядерного реактора.
Механизм конвекции работал безупречно: природа — гениальный инженер.