¿Qué es el sol? ¿Qué le está pasando químicamente?

Probablemente piense que el sol es muy antiguo, ya que se estima que el “nacimiento” del sol ocurrió hace 4.500 millones de años. Las cosas que envejecen generalmente mueren, pero 4.5 mil millones de años son jóvenes para nuestro sol. Se estima que hay suficiente combustible en el interior del sol para mantener esa lámpara encendida durante otros cinco mil millones de años, creciendo dos veces más brillante que ahora. La fuente del combustible del sol son los gases de hidrógeno y helio. A través de una reacción química especial, llamada fusión nuclear, el gas hidrógeno se “quema” liberando una enorme cantidad de energía en forma de luz y calor.

Dos isótopos del elemento Hidrógeno (tritio y deuterio) chocan entre sí bajo un calor extremo en el interior del sol. Los dos átomos se chocan entre sí con tanta fuerza que suceden varias cosas:

1. Al igual que los autos que chocan entre sí en un choque de alta velocidad, los átomos pierden piezas de sí mismos, partículas atómicas

2. Sin embargo, a diferencia de cualquier otra cosa que sepamos en el universo, se libera una ENORME cantidad de energía en el área circundante, del orden de 450 veces la cantidad de energía requerida para que se inicie una reacción de fusión (hable acerca de un gran retorno sobre su inversión!)

3. Las partículas atómicas de los átomos de hidrógeno que se liberaron durante la colisión se fusionan, formando una molécula completamente nueva llamada Helio.

Por supuesto, hay MUCHO más que solo dos átomos chocando entre sí en el centro del sol. ¡Hay tantas reacciones de fusión nuclear que ocurren dentro del sol en un momento dado que no tenemos un número lo suficientemente grande como para contarlas! La energía de la luz y el calor viaja desde el núcleo del sol a su exterior (la fotosfera) donde la vemos desde la tierra (durante el día). La energía de una reacción de fusión nuclear en el centro del sol tarda un millón de años en llegar a la superficie.

El sol es tan poderoso que podemos aprovechar la energía para hacernos la vida más fácil. ¿Alguna vez se ha oído hablar de la energía solar (usando el calor del sol para calentar el agua de su casa)? Ahora que sabes un poco más sobre el sol, la energía solar tiene un significado diferente. La verdadera energía solar proviene de las reacciones de fusión nuclear del interior del sol. A partir del conocimiento que hemos adquirido sobre la ciencia nuclear, hemos desarrollado la bomba de hidrógeno y la bomba nuclear.

Actividad solar

El sol es una estrella dinámica que exhibe cambios en su intensidad a lo largo del tiempo en ciclos de calentamiento y “enfriamiento”. Por el conocimiento que los científicos han obtenido sobre el sol este siglo, conocemos un fenómeno llamado manchas solares. Los científicos están tratando de entender qué causa estas grandes manchas en el sol; por qué ocurren y qué efecto tienen en la actividad del sol. Parecen ser grandes regiones de la superficie del sol que son significativamente más frías que el resto del sol (aproximadamente 3800 grados Kelvin, en comparación con el promedio de 11,000 K). Al examinar los datos de temperatura que se han reunido en todo el mundo durante los últimos trescientos años, parece que las manchas solares afectan el tipo de clima que tenemos aquí en la tierra.

Una de las cosas más populares sobre la actividad solar es el fenómeno de las erupciones solares. Una erupción solar ocurre cuando hay un cambio repentino en las propiedades magnéticas del sol y las erupciones GIGÁNTICAS de gas ardiente saltan de la superficie del sol. Estas bengalas se extienden por cientos de miles de kilómetros en el espacio y su intensidad es tal que afecta la vida aquí en la tierra. Los dispositivos de comunicaciones que dependen de la transmisión de ondas de radio (televisión, radios, teléfonos celulares) pueden verse afectados por una mayor interferencia, o el ruido y las líneas eléctricas pueden experimentar grandes sobretensiones.

La fusión nuclear es una reacción nuclear en la que dos o más núcleos atómicos se acercan mucho y luego chocan a una velocidad muy alta y se unen para formar un nuevo núcleo. Durante este proceso, la materia no se conserva porque parte de los núcleos de fusión se convierte en energía.

El origen de la energía liberada en la fusión de elementos ligeros se debe a la interacción de dos fuerzas opuestas, la fuerza nuclear que combina protones y neutrones, y la fuerza de Coulomb que hace que los protones se repelen entre sí. Esta fuerza, llamada fuerza nuclear fuerte, supera la repulsión eléctrica en un rango muy cercano. La fuerza nuclear es más fuerte que la fuerza de Coulomb para núcleos atómicos más pequeños que el hierro y el níquel, y la acumulación de estos núcleos a partir de núcleos más ligeros por fusión libera la energía extra de la atracción neta de estas partículas.
Las reacciones de fusión de los elementos de luz alimentan las estrellas y producen prácticamente todos los elementos en un proceso llamado nucleosíntesis. La fusión de elementos más ligeros en las estrellas libera energía (y la masa que siempre la acompaña). Por ejemplo, en la fusión de dos núcleos de hidrógeno para formar helio, el 0,7% de la masa se elimina del sistema en forma de energía cinética u otras formas de energía (como la radiación electromagnética).
El principal productor de energía en el Sol es la fusión de hidrógeno para formar helio, que ocurre a una temperatura del núcleo solar de 14 millones de grados Kelvin. El resultado neto es la fusión de cuatro protones en una partícula alfa, con la liberación de dos positrones, dos neutrinos (que transforman dos de los protones en neutrones) y energía. Están involucradas diferentes cadenas de reacción, dependiendo de la masa de la estrella. Para las estrellas del tamaño del sol o más pequeñas, la cadena protón-protón domina. entonces el sol básicamente usa el combustible atómico para quemarse.
Puedes leer los detalles aquí: https://en.wikipedia.org/wiki/Nu

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.

No puede suceder mucho químicamente cuando hay una gran cantidad de materia sobrecalentada llamada plasma.

Aquí hay algunos artículos como una adición a otras respuestas que pueden ayudarlo a comprender cómo la fusión en el Sol:

Sun – Wikipedia en inglés simple, la enciclopedia libre

Cómo funciona el sol, de adentro hacia afuera

Cómo funciona el sol

Cómo funciona el artículo de Sun

El sol está demasiado caliente para una química significativa. Los diversos elementos existen como parte de un plasma y no hay enlaces moleculares.

La química implica la ruptura de los enlaces entre los átomos, o más bien la combinación de sus elecciones. La fusión implica rehacer el núcleo atómico.