Dan ha sido propietario de una casa durante unos 40 años y casi siempre ha hecho sus propias tareas de reparación y mejora. Es electricista con licencia.

¿ El Sol es Realmente Quemar?

La respuesta rápida a esta pregunta es que no, el sol no arde. Al menos no como entendemos que arde en nuestra vida cotidiana. Todos estamos familiarizados con el fuego y comúnmente lo usamos para una variedad de propósitos, pero nadie en la tierra usa el tipo de «fuego» que el sol usa para producir la luz y el calor de los que todos dependemos.

De hecho, hay una reacción que tiene lugar en el corazón de nuestro sol (y en todas las demás estrellas también) y es una que produce grandes cantidades de calor y luz, pero no es fuego. Lo que vemos y sentimos cuando encendemos una fogata o un rango de gas es una reacción química entre el oxígeno y otros compuestos o elementos químicos. La reacción que ocurre en el sol es la fusión, una reacción nuclear que recién estamos empezando a controlar.

¿Qué Es el Fuego?

Esta es una reacción química que utiliza el elemento oxígeno para oxidar otros elementos. Comúnmente quemamos compuestos orgánicos, aquellos que contienen carbono, y el resultado es la producción de dióxido de carbono y agua. En estos casos, el elemento oxígeno se ha combinado con el carbono y el hidrógeno en los compuestos que se queman para formar los nuevos compuestos, pero no se han formado nuevos elementos.

Es importante entender que los bloques de construcción básicos de los elementos se han mantenido sin cambios, que aunque la combinación de carbono y oxígeno ha producido dióxido de carbono, todavía hay carbono y oxígeno en ese compuesto. La acción de peinar los dos elementos ha liberado energía en forma de luz y calor, al igual que el sol, pero los elementos permanecen intactos e inalterados.

Este fuego puede arder lenta y uniformemente, como en el caso de las briquetas de carbón, o rápida y violentamente como en el caso de la dinamita o la gasolina. Sin embargo, por muy rápido que arda, sigue siendo una reacción química y la energía liberada es bastante limitada como resultado.

¿Qué Es la Fusión Solar?

El sol «arde» con una fusión «fuego», pero ¿qué significa eso? Ya hemos analizado la reacción química entre el oxígeno y otros elementos o compuestos químicos que producen luz y calor, pero la fusión es muy diferente.

Recuerde que los alquimistas de hace cientos de años? Cuyo objetivo era cambiar el hierro en oro? Habían descubierto la química básica, donde un compuesto podía ser transformado en otro, pero dentro de los elementos individuales nada había cambiado. Todavía tenían los elementos originales, aunque las diferentes combinaciones de elementos producían diferentes compuestos. Necesitaban una reacción nuclear, no química, para cambiar un elemento (hierro) en otro (oro).

La fusión que vemos en nuestro sol es el resultado de tal reacción nuclear; cuatro átomos de hidrógeno (un elemento) se combinan para formar un átomo de helio (otro elemento básico). No queda hidrógeno; ningún compuesto que todavía contenga ese elemento. Todo se ha convertido en helio a través de una reacción nuclear y la liberación de energía resultante es enorme en comparación con un incendio químico. El proceso real es más complicado, con varios pasos intermedios, pero se reduce al hecho de que el hidrógeno se transforma en helio y mucha energía.

No es fácil mantener este horno solar masivo, para mantenerlo «ardiendo». Requiere temperaturas y presiones increíbles para convencer al hidrógeno de que se fusione en helio; el sol lo logra a través del poder de la gravedad que produce su enorme tamaño.

La humanidad ha aprendido a producir una reacción de fusión, pero solo una reacción incontrolada en forma de bomba: la bomba de hidrógeno utiliza la fusión de la misma manera básica que el sol. Un día tal vez aprendamos a controlar la reacción utilizada en el horno del universo, una meta elevada, pero de la que sin duda podríamos beneficiarnos. Energía ilimitada sin contaminación o productos de desecho es algo que definitivamente necesitamos con nuestro insaciable apetito por más y más energía.

El sol está compuesto principalmente de hidrógeno y el producto de fusión del helio, pero consume unos 600 millones de toneladas de hidrógeno cada segundo. Este consumo de 600 millones de toneladas produce solo 596 toneladas de helio; los 4 millones de toneladas de masa restantes se muestran como energía tal como Einstein predijo con su famosa fórmula de E=MC^2. Energía = masa por la velocidad de la luz al cuadrado; ¡eso es mucha energía cuando se convierten 4 millones de toneladas por segundo!

Un día el sol se quedará sin hidrógeno, pero incluso eso no detendrá la reacción de fusión; es posible fusionar elementos más pesados, incluido el helio, en elementos cada vez más pesados. El final se alcanza solo cuando el núcleo del sol se convierte en carbono, ya que el carbono no se puede comprimir, la fusión se detendrá. Cuando llegue ese momento, nuestro sol morirá, se enfriará lentamente y el sistema solar se enfriará para siempre, pero el proceso de muerte de una estrella es largo y prolongado y ni siquiera comenzará hasta dentro de otros 5 mil millones de años.

Así que, ya ves, no hay ningún misterio en cuanto a cómo el sol puede arder sin oxígeno porque realmente no «arde» en absoluto. Lo que llamamos «fuego» en el sol es, en cambio, una reacción nuclear muy poderosa y compleja que no tiene nada que ver con el oxígeno o incluso con la reacción química que llamamos «combustión».

© 2012 Dan Harmon

Dan Harmon (autor) de Boise, Idaho el 29 de enero de 2018:

Kip:

El sol no «quemar» a todos. Cuando algo se quema, ya sea madera, carbón u otra cosa, es una reacción química, pero el sol no hace eso. En cambio, hay una reacción nuclear en la que un elemento cambia a otro, liberando enormes cantidades de energía a medida que lo hace.

Martie Coetser de Sudáfrica el 02 de febrero de 2014:

Absolutamente fascinante! Encantado de conocerte, wilderness:)

Silva Hayes de Spicewood, Texas el 07 de enero de 2013:

Impresionante y aterrador en el que pensar. Wow. Gracias por un artículo verdaderamente esclarecedor.

Dan Harmon (autor) desde Boise, Idaho el 05 de agosto de 2012:

En realidad, la reacción es más compleja que la simple combinación de dos átomos de hidrógeno para hacer helio, y hay varios pasos intermedios involucrados. El resultado final, sin embargo, es como usted dice; el hidrógeno se convierte en helio más energía.

Mientras aprovechamos la energía del sol, ahora hay problemas con las latitudes septentrionales,los días nublados, las horas nocturnas, etc. La energía de fusión utilizable es, creo, solo una cuestión de tiempo y trabajo y será mucho mejor que cualquier cosa que usemos hoy en día.

conradofontanilla de Filipinas el 31 de julio de 2012:

Votado útil. En la medida en que sé que dos átomos de hidrógeno están involucrados. Bajo alta presión y energía, sus protones se combinan. Cuando se combinan, liberan energía mucho más que la utilizada para combinarlos. Tengo un Centro » Teoría del Big Bang, Origen del Universo: ¿Cuál es el Misterio?»Elaboradas son fórmulas que constituyen la teoría del Big Bang.

Ahora hay dispositivos que se utilizan para aprovechar la energía de la fusión, pero hasta ahora grandes y engorrosos. Aprovechar la energía del sol por medio de paneles solares ahora están disponibles y son muy convenientes.

Dan Harmon (autor) desde Boise, Idaho el 08 de junio de 2012:

@RTalloni: Me alegro de que lo disfrutaras y aprendieras algo nuevo.

Sí, siempre hay planes: la humanidad tiene cada año más necesidad de energía y puede provenir del sol. Además, si alguna vez aprendemos a controlar la reacción que usa el sol, nos beneficiará mucho a todos.

RTalloni el 08 de junio de 2012:

Gracias por echar un vistazo a la fusión solar en comparación con el fuego. Este es el tipo de información que me gusta tener en mi bolsillo trasero para sorprender a la gente en momentos de conversación. 🙂 En serio, sin embargo, es interesante.

Quizás haya un plan para toda esa energía del que sabemos muy poco.

Judi Brown del Reino Unido el 04 de junio de 2012:

Interesante y fácil de entender, ¡incluso para un idiota de la física como yo!

Votado, etc