La energia del sol y la falta de neutrinos

Producción de energía

El Sol emite energía en todas las longitudes de onda, pero no la misma cantidad en todas la longitudes. El 40% está en la parte visible del espectro y el 50% en infrarrojo y casi todo el resto en ultravioleta. La emisión de rayos X y de ondas de radio es baja y solo aumenta en casos de eventos solares explosivos. La energía producida por el Sol es de 386 mil billonesde megawatts. Cada segundo aproximadamente 700.000.000 toneladas de hidrógeno se fusionan y producen 695,000,000 toneladas de Helio y 5,000,000 toneladas de energía en forma de rayos gamma, los que en su viaje hacia la superficie se trasforman principalmente en longitudes de onda visible.

Fueron los estudios sobre radioactividad y las conclusiones de Einstein sobre la conversión demateria en grandes cantidades de energía lo que llevo al físico ingles Arthur Eddington a proponer que algún tipo de reacción en el denso núcleo del sol llevaba a a la transformación de materia en energía. Las diferentes reacciones por medio de las cuales el Sol produce energía son:

Las Reacciones Protón - Protón en las cuales un núcleo de hidrógeno se combinan para formar Helio, tiene cuatrobrazos. El primer brazo llamado PP I se divide en tres etapas:

1. Dos núcleos de hidrógeno (1H) se combinan para formar un isótopo de Hidrogeno llamado Deuterio (2H), en este paso uno de los dos protones se convierte en un neutrón liberando un positrón (e+) y un neutrino (v)

1H + 1H = 2H + e+ + v

2. Un tercer protón (1H) se combina con el Deuterio (2H) y producen un isótopo de Helio(3He) Cuyo núcleo posee dos protones y un neutrón, esta reacción libera energía en forma de rayos gamma (g)

1H+ 2H = 3 He + g

3. En el último paso dos isótopos de Helio (3He) se combinan para formar Helio (4He) y liberando dos protones.

3He+ 3He = 4He + 1H + 1H

En las siguientes ramas de la reacción protón - protón, el núcleo 3He sufre diferentes cambios, estos producen un15% de la energía del sol y durante este brazo llamado PP II se forman temporalmente Berilio y Litio hasta formar por esta vía nuevamente Helio liberando energía en forma de rayos gamma y neutrinos. Otra rama denominada PP III produce solo el 0.02% de la energía solar e involucra reacciones similares.

Neutrinos

Durante las reacciones en el núcleo se producen otros elementos que sonpequeñísimas partículas que pueden atravesar kilómetros y kilómetros de materia densa sin siquiera percatarse de su presencia, a estos se les denominan Neutrinos, los que acaban de atravesar sus ojos leyendo estas líneas en este momento abran sobrepasado la luna sin la mas minina perturbación de su trayecto. El problema que durante muchos años ocupó a los físicos solares fue que el cálculo teóricode la cantidad de neutrinos liberados por el Sol no concordaba con el recuento hecho en grandes receptores de neutrinos (construcciones subterráneas con grandes y profundos tanques, en donde en principio se colocaron inmensas cantidades liquido con un isótopo de Cloro este al reaccionar con algún neutrino daba lugar a átomos de argón radiactivos que se contabilizaban).

En la actualidad sesabe que la diferencia radica en que los neutrinos tienen diferentes características físico - químicas, es decir, vienen en "sabores" diferentes (Neutrino electrón, Neutrino muon y Neutrino tauon), el Sol solo produce la variedad electrón que a su vez es la única forma que se detecta por nuestros dispositivos en la Tierra. Se sabe ahora que los neutrinos en su trayecto del Sol a la Tierra oscilanentre los diferentes tipos y como solo podemos contabilizar una especie de ellos, el numero de neutrinos contabilizados siempre será menos a los reales.

¿Era el Sol una masa incandescente en continua combustión? De lo que se sabía de él a fines del siglo pasado y de lo que se conocía de la combustión química esto no era posible. Si el Sol estuviera ardiendo se hubiera consumido en unos...