La edad del sol

En el año de 1650, la revista The Annals of the World publicó el trabajo del Arzobispo de Armagh, James Ussher (1581-1656), donde se postuló que el mundo fue creado un 22 de octubre de 4004 a.C., mientras tanto diferentes culturas dieron otras cifras, los brahamanes por ejemplo consideraron 9000 años de Zoroastro. En aquel entonces cualquier teoría planteaba que la Tierra y el Sol se formaron en un mismo proceso, por lo tanto si se encontraba la edad del uno también se aproximar ́ıa a la del otro.

Se tuvo que esperar hasta finales del siglo XIX para que varios científicos plantearan que la edad de la Tierra ten ́ıa que ser mayor a la que decían los pasajes bíblicos. Dos geólogos James Hutton (1726-1797) y Charles Lyell (1797- 1875) aplicaron el principio de uniformidad y estimaron que se necesitaba de cientos de millones de años para que se formen las rocas sedentarias de la Tierra. Mientras tanto la teoría Darwiniana de la evolución planteaba que la Tierra debia tener como mínimo 300 millones de años.

El problema de estas teorías erradicaba en tener una fuente de energía que se mantenga brillando todo ese tiempo, si suponemos que la energía del Sol proviene de la quema de carbono, su brillo tan solo sería de dos mil años. Lord Kelvin (William Thomson) en su hipótesis dice que la Tierra en estado original es una esfera de hierro fundido, aplicando la Ley de Conducción del Calor, suponiendo que su temperatura inicial es de 2000 grados Celsius y extrapolando los resultados dedujo que la edad de la Tierra sería aproximadamente de 40 millones de años.

El mismo Kelvin da una mejor idea sobre la producción de energía en la que consideramos al Sol como una esfera gaseosa y la contracción gravitatoria produce energía térmica, encontró que la edad era aproximadamente de 30 millones de años resultado que satisfacía a Kelvin más no a los geólogos.

No debió pasar mucho tiempo para que John Perry (1850-1920) critique la teoría de Kelvin, una particularidad es que Perry fue alumno de Kelvin, entonces para enero de 1895 Perry propone que si el interior de la Tierra es en parte fluido la energía llegaría a la Tierra por proceso de convección, entonces el resultado de la edad de la Tierra sería aproximadamente de unos 3000 millones de años.

Pero esta crítica paso desapercibida por el aparecimiento de la radioactividad, gracias a los esposos Curie y sus hallazgos se pudo calcular que la edad de la Tierra era aproximadamente de unos 4540 millones de años. El avance de la cienca crecia a pasos agingantados y Arthur Eddington (1882-1944) dio solución al problema la transformación de hidrogeno en helio basada en la ecuación de Albert Einstein: E = mc2

Eddington estimó que la vida del Sol será de unos 15 millones de años, varios físicos nucleares teóricos y de laboratorio se interesaron en la idea de Eddington, entre ellos Hans Bethe (1906-2205) formuló el ciclo protón-protón. Con esto sabemos que el Sol y las estrellas similares transforman un 0,7 % de la masa de los protones en energía.

El ciclo protón-protón lo podemos generalizar mediante la siguiente reacción:

4 protones → 1 partícula alfa 4(4He) + 2 positrones (e+) + 2 neutrinos (v) + energía

A diferencia de los tres estados de la materia que comúnmente observamos (sólido, líquido, gaseoso), el Sol se encuentra en estado de PLASMA esto por las altas temperaturas en su interior.

En resumen gracias al descubrimiento de los elementos radioactivos los resultados entre biólogos, geólogos y físicos respecto a la edad de la Tierra y del Sol ahora son compatibles, pero la eficiencia del Sol es baja, tomando en cuenta que la masa solar es de 2 · 1030 kg y la radiación solar en la superficie es de 3,83 · 1026 vatios necesitamos producir 1,9 · 10−7 vatios por gramo por lo que una simple cafetera o una olla de presión son más eficientes que nuestro Sol.

En fin, la edad aproximada del Sol es de 4,603 miles de millones años.

Referencias

[1] Manuel Lozano Leyva, El SOL. La piedra de Rosetta para comprender el universo, EDITEC, (2017)

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