¿Cómo produce energía el Sol?
La materia que conocemos se compone de ĂĄtomos y estos, a su vez, de otras partĂculas llamadas protones, neutrones y electrones.
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Los electrones –que tienen carga negativa– orbitan alrededor de un núcleo formado por los protones –de carga positiva– y los neutrones. Por tener cargas opuestas, electrones y protones se atraen, igual que los imanes. Este fenómeno es conocido como fuerza electromagnética.
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En los estados más conocidos de la materia: sólido, líquido y gaseoso, las partículas de los átomos se encuentran estables, es decir, protones y electrones unidos.
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En el Sol, una estrella compuesta principalmente de hidrógeno y cuyo núcleo se encuentra a 15 millones de grados centígrados, los átomos están en estado de plasma: los electrones tienen tanta energía que se desprenden del núcleo y se mueven libres a gran velocidad.
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“El Sol es una bola de fuego”, dice Samuel Tamayo Hernández, de 8 años. “Es una esfera de plasma. Una estrella pequeña”, complementa Martín Gaviria Gil, de la misma edad.
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Además de estar libres por la temperatura, estas partículas aceleran su movimiento por la fuerza de gravedad, que las empuja al centro del Sol. Como consecuencia, los núcleos de hidrógeno se unen y forman elementos más pesados en un proceso conocido como fusión nuclear.
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“Este es el trabajo principal de las estrellas, fusionar elementos livianos como el hidrógeno y convertirlos en elementos pesados como el helio, el carbono, el oxígeno y todos los demás elementos de la tabla periódica”, cuenta el doctor en Astronomía y Astrofísica Pablo Andrés Cuartas.
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“Cuatro núcleos de hidrógeno se combinan por fusión nuclear creando un núcleo de helio”, dice Simón Cadavid Morales, de 12 años. “Al chocar desprenden rayos gamma, energía”, agrega María Ximena Mendoza, de 12 años.
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“Todo el tiempo, segundo tras segundo, se está produciendo helio y en ese proceso se genera energía”, añade el magíster en Física Mauricio Arroyave Franco.
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Estos rayos gamma, un tipo de radiación electromagnética muy intensa, tardan 700 mil años en salir del núcleo del Sol.
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En el transcurso de este tiempo los rayos pierden energĂa y se van convirtiendo en rayos X, ultravioleta, microondas u ondas de radio, que salen del Sol y viajan por el espacio. Algunos llegan a la Tierra despuĂŠs de ocho minutos de viaje y proporcionan la luz y el calor que posibilitan las diferentes formas de vida en el planeta.
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El Sol tiene una cantidad limitada de hidrógeno para convertir en helio. Cuando llegue a su límite, la fuerza de gravedad será mayor que la presión hacia afuera producida por la radiación gamma, lo que quiere decir que la gravedad atraerá a todas las partículas hacia el núcleo de la estrella haciendo que aumente la presión, el calor y la energía. Cuando haya suficiente energía, los núcleos de helio empezarán a fusionarse formando nuevos elementos.
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“El núcleo del Sol se encogerá y las capas exteriores se hincharán convirtiendo al Sol en una gigante roja; su tamaño va a llegar hasta la órbita de la Tierra. Aún le quedan alrededor de 4.500 millones de años al Sol”, cuenta la estudiante de Astronomía Paola Restrepo Salazar.
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“La energía de las estrellas se produce por reacciones de fusión nuclear. Estas reacciones liberan energía que viaja por el interior de las estrellas durante cientos de miles de años y que finalmente es liberada en forma de luz y calor. Cuando vemos al Sol estamos observando energía que fue producida hace 700.000 años en su interior y que apenas se tarda unos 8 minutos y 20 segundos en viajar por el espacio hasta nosotros para calentarnos, darle vida y alimento a las plantas, producir las lluvias, los vientos y los huracanes. La energía del Sol es casi inagotable y podemos hacer uso de ella durante miles de millones de años”, concluye el investigador Pablo Andrés Cuartas.
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¿Cómo crees que han hecho los científicos para estudiar el Sol? ¿Tú cómo podrías estudiarlo?
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Investigadores invitados: Pablo Andrés Cuartas Restrepo, doctor en Astronomía y Astrofísica Mauricio Arroyave Franco, magíster en Física Paola Restrepo Salazar, estudiante de Astronomía Texto: Carolina Escobar y Yeison Medina Edición: Ana María Jaramillo Fotos: Róbinson Henao
http://www.eafit.edu.co/ninos