¿Cómo arde continuamente el sol?

El proceso que causa el calor del sol no se quema, es fusión.
Fusión significa que dos elementos se combinan en un elemento, como se muestra en esta imagen:

La clave de este proceso es la gravedad.
Cuando las nubes de hidrógeno se contraen debido a la gravedad, el calor comienza a acumularse lentamente. Entonces, el calor inicial de una estrella proviene de la contracción gravitacional, no de la quema o fusión. (Puede observar la acumulación de calor bajo presión a pequeña escala al inflar un neumático con una bomba manual, la bomba comenzará a calentarse después de un tiempo). Esta fase se llama Protostar y luego estrella Pre-secuencia principal.
Sin embargo, en cierto punto la presión es tan grande que los elementos comienzan a combinarse, como se muestra arriba, comienza la fusión. Esto se llama la etapa de secuencia principal de la estrella.

Lo que observamos no es fuego, observamos los resultados de la fusión.
Este proceso también se ha observado en la tierra:

Eso sí, esta es una bomba de hidrógeno (Castle Romeo en este caso), no una bomba atómica como la que arrojó sobre Hiroshima o Nagasaki.

Cuando decimos que el sol arde, no lo decimos en el mismo sentido que un fuego encendido.

Un incendio arde debido a una reacción química que involucra oxígeno. La reacción libera una gran cantidad de energía química almacenada, lo que hace que el combustible y los gases circundantes estén muy calientes. La luz que vemos de un incendio es en realidad un efecto secundario del simple hecho de que la materia en el área de la llama está muy caliente. Cualquier proceso que caliente la materia puede crear luz por el mismo mecanismo. Por ejemplo, una bombilla incandescente funciona usando electricidad para calentar un cable delgado hasta que esté lo suficientemente caliente como para brillar. Para obtener más información sobre el fuego, consulte ¿Cuál es la física detrás del fuego?

Por el contrario, el sol arde por una reacción nuclear, en lugar de química. Específicamente, la materia en el sol está experimentando fusión nuclear, donde dos núcleos chocan y se combinan. Esta reacción nuclear libera una gran cantidad de energía nuclear almacenada (similar a la forma en que la reacción química en el fuego libera energía química almacenada), lo que calienta mucho la materia en el sol. Por lo tanto, el sol produce luz por la misma razón que el fuego y las bombillas: la materia caliente brilla. Esto se llama radiación del cuerpo negro: http://en.wikipedia.org/wiki/Bla

La reacción nuclear primaria que alimenta el sol es la colisión de dos núcleos de hidrógeno para formar un núcleo de helio. No se requieren otros elementos para que esta reacción tenga lugar. Todo lo que se necesita es impartir una gran cantidad de energía a los núcleos de hidrógeno, para que puedan superar la fuerza repulsiva de los núcleos cargados positivamente (como las cargas repelen) y acercarse lo suficiente como para sentir el efecto atractivo de la fuerza nuclear. En el sol, esta energía proviene de la enorme presión de la propia gravedad del sol.

El sol no está ardiendo. Con lo que estamos familiarizados es con incendios o quemaduras causadas por petróleo, carbón y oxígeno.

El sol o más bien cualquier otra estrella es una bola de átomos de hidrógeno que chocan entre sí.

La atracción gravitacional es tan fuerte que los átomos de hidrógeno chocan entre sí de tal manera que el núcleo de los átomos de hidrógeno se fusionan entre sí. Este proceso se llama fusión nuclear .

En su núcleo, el sol fusiona 620 millones de toneladas métricas de átomos de hidrógeno por segundo
Los átomos de hidrógeno se fusionan para emitir energía y formar un átomo de helio.

Finalmente, los átomos de hidrógeno se fusionan para formar átomos de helio, átomos de helio para carbono, átomos de carbono para oxígeno, átomos de oxígeno para silicio, átomos de silicio para hierro. Los átomos de hierro son demasiado voluminosos y cuando se ven obligados a fusionar, se produce una explosión, lo que lleva a una reacción en cadena y eso terminaría en la muerte de una estrella.
Tenga en cuenta que los átomos se ven obligados a fusionarse entre sí debido a la enorme fuerza gravitacional en el centro del núcleo.

El Sol (o cualquier estrella, para el caso) no se “quema” como la madera o el carbón, por ejemplo, utilizando una reacción química.

El término “quemar” significa hoy metafóricamente, y proviene de hace muchos siglos, cuando se pensaba que el sol era una especie de ascua de fuego brillante. Ya durante el siglo XIX, esta hipótesis entró en desgracia cuando la creciente comprensión del calor mostró que el sol estaba demasiado caliente para su tamaño, o para cualquier reacción de combustión conocida, y si se alimentaba con algún material combustible, no duraría mucho tiempo.

Finalmente, durante el siglo XX, y gracias a la creciente comprensión de las reacciones nucleares, se entendió que el Sol (o cualquier otra estrella) en realidad está “alimentado” por un gigantesco reactor de fusión que funciona bajo el ciclo CNO gracias a la enorme gravedad -la presión inducida en su núcleo.

El sol es una estrella ‘enana amarilla’ , una bola de plasma caliente . Para comprender su capacidad de bombear calor y luz, comprendamos el ciclo de vida de una estrella típica.
Se forma una estrella cuando los gases de hidrógeno chocan y chocan entre sí para colapsar sobre sí mismos debido a su atracción gravitacional. A medida que se contrae, los átomos de gas chocan entre sí cada vez con mayor frecuencia y a mayor velocidad. Finalmente, el gas estará tan caliente que cuando los átomos de H2 colisionen, ya no rebotarán entre sí, sino que se fusionarán para formar átomos de helio . El calor se libera en esta reacción, que es como una bomba de hidrógeno controlada y que es lo que hace que una estrella como el sol brille.
Este proceso de fusión de átomos de hidrógeno en helio se denomina ‘fusión nuclear’ . El proceso es muy “lento” y depende del tamaño de su estrella, cuanto más masiva sea la estrella, más caliente debe ser para equilibrar la atracción gravitacional. Por lo tanto, una estrella más caliente usará su energía más rápido.
¡Actualmente, la edad del sol es de aproximadamente 4.570 millones de años! eso es enorme! ¡y se dice que cubre estos muchos años más para ‘quemarse’ completamente, es decir, gastar convertir los átomos de hidrógeno izquierdos en helio y liberar continuamente una enorme cantidad de energía! A medida que se somete a la ‘ fusión termonuclear’ se hace más y más grande, posiblemente consumirá todos los planetas hasta la Tierra, como se predijo. Por fin, cuando el proceso de fusión se detenga, el sol se convertirá en un ‘gigante rojo’.
Las personas, incluidos los científicos, a veces dicen que el Sol quema hidrógeno” para que brille. Pero eso es solo una forma de hablar. El hidrógeno realmente no se quema , se fusiona, en helio. ¡Entonces no se requiere oxígeno!

¿Cómo arde continuamente el sol?

La respuesta a esta pregunta se puede dividir en dos partes: ” ¿Cuál es el mecanismo por el cual el sol produce energía ?” y ” ¿Cómo produce el sol energía estable durante mucho tiempo? “.


Abordaré primero el mecanismo de producción de energía. En primer lugar, la palabra “quemar” es engañosa. En la vida cotidiana, cuando dices quemar (o más técnicamente, quemar ), te refieres a un proceso de oxidación exotérmica, que generalmente involucra oxígeno atmosférico. Lo que sucede en el sol es muy diferente de la combustión: se llama fusión y es un proceso nuclear en lugar de químico. (es decir, mediado por fuerzas nucleares en lugar de electromagnéticas). El resumen de este proceso es que cuatro núcleos de hidrógeno (protones) se fusionan para formar un núcleo de helio que libera energía. Los detalles de cómo sucede exactamente esto dependen de las condiciones que existen dentro de la estrella. Como me preguntaste sobre el Sol, elaboraré lo que sucede en el Sol. El proceso es el siguiente.
[matemáticas] H ^ 1 + H ^ 1 \ rightarrow H ^ 2 + e ^ + + \ nu [/ matemáticas]
[matemáticas] H ^ 2 + H ^ 1 \ flecha derecha He ^ 3 + \ gamma [/ matemáticas]
[matemáticas] He ^ 3 + He ^ 3 \ rightarrow He ^ 4 + 2 H ^ 1 [/ math]

Esto se llama reacción en cadena protón-protón. Observe que las partículas en el LHS de cada reacción están todas cargadas positivamente. Para que las reacciones sucedan, la temperatura debe ser suficiente para superar la repulsión electrostática entre partículas cargadas positivamente. Dichas temperaturas se alcanzan solo en el núcleo de la estrella. (La temperatura central del Sol es [matemática] 16 * 10 ^ 6 K [/ matemática].) Entonces, la reacción de fusión ocurre solo en el núcleo. Ahora, el núcleo de helio es muy estable y tiene menos energía en comparación con el núcleo de hidrógeno. Esta diferencia de energía se libera como la energía cinética de los productos y los rayos gamma (producidos directamente en el paso 2 y mediante la aniquilación del positrón producido en el paso 1) y asciende a aproximadamente 26,2 MeV. Se pierde algo de energía a medida que los neutrinos (producidos en el paso 1) se llevan su energía sin interactuar con la materia.

En las estrellas masivas, la producción de energía ocurre predominantemente a través de otro proceso llamado ciclo CNO (búsquelo), aunque no es muy significativo en el sol.


Sobre la estabilidad, la vida de una estrella es un tira y afloja entre la gravedad que empuja la materia hacia adentro y la presión que empuja la materia hacia afuera. Esta presión proviene de dos fuentes: gas y radiación. La presión de gas viene dada por la familiar ecuación de gas ideal, [matemática] P_ {gas} = nRT [/ matemática] (donde n es la densidad numérica) y la presión de radiación está dada por [matemática] P_ {rad} = aT ^ 4 [ / math] (vea el artículo de wikipedia para ver cómo surge). Tenga en cuenta que ambos son funciones crecientes de la temperatura. En otras palabras, el gas y la radiación más calientes pueden equilibrar más gravedad. Por lo tanto, las estrellas más masivas son más calientes. Mantener la temperatura lo suficientemente alta como para equilibrar la gravedad requiere una producción de energía constante ya que las estrellas más calientes emiten más radiación. (vea la ley de Stefan-Boltzmann – [matemática] L = {4} {\ sigma} {\ pi} {R ^ 2} T_s ^ 4 [/ matemática] donde [matemática] T_s [/ matemática] es la temperatura de la superficie que es mucho menos que la temperatura central; pero aumenta con la temperatura central en condiciones normales).

Este negocio de equilibrar la gravedad con la presión (equilibrio hidrostático) requiere una fusión constante de hidrógeno. Todo está bien siempre que haya suficiente hidrógeno para fusionar. El estado de una estrella donde fusiona hidrógeno y todo está bien se llama secuencia principal. El sol ha estado en la secuencia principal durante unos 4.600 millones de años y se espera que permanezca allí durante otros 4.000 millones de años. Pero inevitablemente, el hidrógeno se agota y la gravedad ya no puede ser soportada por la fusión de hidrógeno. Cuando eso sucede, la estrella pasa por una serie de fases interesantes (ver Evolución estelar para más detalles) y basta con decir que el Sol eventualmente entrará en la fase gigante roja donde se expande y se traga todo dentro de aproximadamente la órbita de la Tierra. Los gigantes rojos viven de la fusión de helio con carbono (ver proceso de triple alfa) y elementos más pesados. Cuando eso también se agota, la estrella termina su vida convirtiéndose en un objeto compacto. El sol eventualmente arrojará sus capas externas (que ahora ha crecido tanto como la órbita de la tierra) como una nebulosa planetaria y se convertirá en una enana blanca. Las estrellas más pesadas morirán más violentamente cuando las explosiones de Supernova se conviertan en estrellas de neutrones o agujeros negros.

No se requiere oxígeno.
Se llama quemar convencionalmente, porque antes, se creía que el sol era una masa gigante de carbón que ardía continuamente para emitir calor y luz.
Pero, por supuesto, no está ardiendo , sino fusión, y tampoco hay fuego.

PS: el deuterio y el tritio son los dos isótopos del hidrógeno, que se fusionan para emitir energía.

Fuente de la imagen: FGCSIC |

El proceso de fusión predominante en los núcleos de estrellas de baja masa como el Sol es la reacción protón protón mentón. PERO el Gun también tiene un ciclo CN en el centro del núcleo del Sol, donde las presiones y temperaturas son lo suficientemente altas. Este es un lugar donde un gráfico o una imagen dice mucho más que
mil palabras pueden.

“… También llamado ciclo carbono-nitrógeno-oxígeno , un ciclo de seis reacciones nucleares consecutivas que dan como resultado la formación de un núcleo de helio a partir de cuatro protones. Los núcleos de carbono con los que comienza el ciclo se reforman efectivamente al final y, por lo tanto, actúan como un catalizador. Se cree que este es el mecanismo predominante de producción de energía en las estrellas con una temperatura central superior a aproximadamente 18 millones de ° C. En las estrellas de menor masa con una temperatura central más baja, predomina la cadena protón-protón … ”

@ ciclo carbono-nitrógeno

Así es como el Sol FUSIONA el hidrógeno en helio, pero el Sol “quema”. NO es una reacción química Y NO requiere oxígeno para suceder.

  • ¿Cuál es la fuente de energía del Sol? Energía química proveniente de la quema de combustibles fósiles (unos pocos miles de años) *
  • .contracción gravitacional, energía potencial gravitacional -> energía cinética -> calor, radiación al espacio (<500 millones de años)
  • Reacciones nucleares en el sol.

El sol no arde en un sentido convencional. En su mayor parte, el sol fusiona protones en su núcleo profundo en deuterones, deuterones y protones luego se fusionan con helio-3, y el helio-3 más helio-3 se fusiona con helio-4 más dos protones. Este ciclo libera una gran cantidad de energía ya que el núcleo de helio-4 está profundamente unido. El primer paso del ciclo es muy lento, por lo que el sol vivirá durante mucho tiempo.

Si la energía del sol dependiera de la quema ordinaria, lo que significa la oxidación del hidrógeno, se habría quemado en poco tiempo. Todos estaríamos muriendo de frío.

El núcleo del sol es plasma, no hay moléculas allí, ni agua, ni oxígeno como tal.

en realidad, creo que hay algunos malentendidos …

el sol está caliente … está bien … pero no por el gas de hidrógeno en llamas …

la razón detrás del calor o del calor del hijo es por el proceso llamado fusión nuclear … es un proceso en el que el sol puede producir un átomo de helio mediante el uso de dos átomos de hidrógeno … si calcula la masa de todo el proceso … entonces encontrará algunos falta masa …

a dónde va la masa faltante … como aprendemos en las REGLAS de la termodinámica … si se separa cualquier sistema, entonces la masa debe ser constante …

así que en el sol, mediante el proceso de fusión, la masa se convierte en energía (la sensación de ardor) … así que no hay necesidad de oxígeno …

Es por eso que el sol y otras estrellas brillan en el vacío.

El fuego químico necesita oxígeno y eso también, no todo tipo de él. Los ejemplos serían magnesio en nitrógeno o combustible para cohetes que a menudo usa óxido nitroso en lugar de oxígeno.

Sun, o cualquier otra estrella es un juego de pelota completamente diferente. Es un incendio nuclear alimentado por fusión nuclear (unión). Es como una bomba nuclear (aunque la mayoría de las bombas nucleares usan fisión nuclear o división). Estos tipos no usan oxígeno. Solo necesitan material fisible o fusible (uranio para fisión e hidrógeno para fusión).

Echemos un vistazo a la pregunta.
El sol no arde en el sentido en que entendemos quemar.
No es un proceso químico, sino un proceso termonuclear que está ocurriendo en el núcleo del sol.
A medida que el sol comenzó a acumular hidrógeno debido a la gravedad, la masa del sol comenzó a aumentar y también lo hizo la gravedad. A medida que aumentaba la gravedad, comenzó a comprimir el gas, lo que provocó una mayor colisión entre los átomos de hidrógeno, lo que posteriormente aumentó la temperatura.
Cuando se alcanzan puntos críticos de temperatura y presión que están cerca de 100 millones de grados Kelvin y millones de presión atmosférica, los átomos de hidrógeno comienzan a fusionarse y dan lugar al helio. Este proceso se conoce como fusión nuclear.
Esta conversión de hidrógeno en helio genera una enorme cantidad de calor que comienza a iluminar el gas solar y hace que parezca que se está quemando.
Así que esencialmente es una reacción de fusión nuclear.

Las estrellas no se “queman”, que generalmente es lo que llamamos una reacción química entre un combustible (como el petróleo) y el oxígeno donde los átomos se unen, pero no cambian.

En el sol, es una reacción nuclear iniciada por la inmensa presión de la gravedad que hace que los átomos de hidrógeno se fusionen y se conviertan en átomos de helio. Este proceso de fusión libera la energía que se irradia como la luz y el calor que vemos y sentimos.

Decir que el sol produce continuamente energía en forma de calor y luz sería correcto, en lugar de decir que el sol arde. El interior del sol está principalmente en forma de plasma, lo que significa que consta de núcleos y electrones libres, que se mueven rápidamente en direcciones aleatorias.

La energía se crea en el núcleo del sol por el proceso de Fusión Nuclear. Los núcleos de números atómicos más bajos se combinan para formar núcleos más altos, y este proceso libera energía. Hay una forma específica en la que tiene lugar la fusión nuclear. Actualmente, en el interior del sol hay principalmente hidrógeno y helio. Entre estos, el hidrógeno se usa para crear energía. Por favor, consulte el diagrama a continuación.


Como puede ver, cuatro núcleos de hidrógeno se combinan para formar un núcleo de helio. Sin embargo, la masa del núcleo de helio es ligeramente menor que la masa combinada de cuatro núcleos de hidrógeno, y esta diferencia se convierte en energía, que se emite desde la superficie del sol en forma de ondas electromagnéticas. Este proceso continúa en el interior del sol continuamente, hasta que el sol quema por completo todo el hidrógeno. En el caso del sol, tomará alrededor de 5.400 millones de años para quemar todo el hidrógeno. Por lo tanto, hasta ese momento, el sol seguirá brillando como hoy. Después de tanto tiempo, comenzará a convertirse en una estrella gigante.

Como las respuestas anteriores han demostrado que el Sol no se está quemando, en cambio está generando energía a través de la fusión de varios elementos, la mayoría de los cuales es hidrógeno, bajo una inmensa presión debido a la gravedad.

Su fuego básico necesita combustible y oxígeno. Sin combustible, el fuego no tiene nada que quemar, sin oxígeno, el fuego se extingue.

O en el caso del sol, fusión y gravedad. Sin fusión, la estrella se derrumba debido a su gran masa, sin gravedad, explota violentamente.

Dado que la gravedad no desaparecerá pronto, una estrella puede seguir quemando combustible hasta que la reacción de fusión comience a producir cada vez menos energía, o hasta que la fusión comience a tomar energía en lugar de ceder, lo que puede suceder en la fusión de elementos más pesados ​​como el hierro .

En ese caso, dependiendo de la masa de la estrella y / o la distribución de los materiales en su composición, puede convertirse en supernova, colapsar en objetos celestes más densos o cualquier número de eventos que hayamos presenciado al observar el cosmos.

Espero haber respondido tu pregunta.

Realmente no. El Sol produce su calor mediante un proceso llamado “fusión nuclear” que está ocurriendo en la parte media del mismo, y que lentamente convierte el hidrógeno del que está compuesto en helio. Eso es vagamente análogo a “quemar” hidrógeno para producir helio como “ceniza”, y a veces lo llamamos así como una metáfora . Pero excepto que consume un material y produce otro, liberando energía en el proceso, la fusión nuclear no es realmente como la combustión.

La tasa promedio de que el Sol produce energía en cada litro de su volumen es casi la misma que para un montón de compost. Solo se pone mucho, mucho más caliente que un montón de compost porque su gran tamaño le da una gran cantidad de volumen en comparación con su área de superficie. Es por eso que la superficie está al rojo vivo.

El Sol contiene un poco más de oxígeno que las masas de todos los planetas, lunas, asteroides y cometas en todo el Sistema Solar. Pero el Sol no quema oxígeno, fabrica oxígeno.
(Satélite XMM Newton)

(Lista de objetos del Sistema Solar por tamaño)


(Composición del sol)

Los procesos de fusión nuclear tienen lugar dentro del sol. El hidrógeno se convierte en helio. La diferencia de masa entre un átomo de helio y dos átomos de hidrógeno se emite como calor de acuerdo con la ecuación
E = Mc2
donde M es masa y c es la velocidad de la luz.

Esta ecuación implica que por cada kilogramo de diferencia de masa entre cada dos átomos de hidrógeno y un átomo de helio, la cantidad de energía liberada a medida que avanza la fusión nuclear será:

E = 1 x 100000000 x 100000000
= 10,000,000,000,000,000 Julios.

El sol no se “quema” (un cambio químico que requiere oxígeno). Más bien, ” brilla “. En el sol, se produce constantemente una reacción nuclear que convierte el hidrógeno en helio, que emite energía. El sol tiene suficiente hidrógeno para mantenerse “brillante” durante otros 5.400 millones de años.