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3.1. Introducción


   
 

La búsqueda de las fuentes de energía del Sol y de las restantes estrellas constituye uno de los capítulos más curiosos de la historia de la Astrofísica. Bien entrado el siglo XX se consideraron seriamente hipótesis, como la combustión del carbón o del petróleo junto con otras, como la energía gravitacional. Lord Kelvin propuso una primera explicación de como se crea la energía solar: la contracción gradual de las capas exteriores que produce la compresión del gas interior y cuando un gas se comprime su temperatura aumenta. La contracción gravitacional produce que los gases que constituyen el Sol se hagan lo suficientemente calientes para radiar energía al espacio.

Este proceso llamado la contracción de Kelvin-Helmoltz, sabemos actualmente que ocurre en las primeras fases de la vida de una estrella y la energía gravitacional cedida en la contracción se convierte en energía térmica, haciendo que el gas emita radiación. Sin embargo, este proceso no puede ser la fuente principal de energía del Sol, ya que los cálculos muestran que el Sol debe contraerse tan rápidamente para producir la energía emitida que su tamaño hace 25 millones de años debería haber sido mayor que la órbita de la Tierra, por lo tanto la Tierra no puede existir en su forma actual hace más de ciento de millones de años.

La contracción gravitacional no puede ser la única fuente de energía de las estrellas porque entonces no brillarían durante mucho tiempo, dentro de una escala astronómica, sólo alrededor de 30 millones de años.

El descubrimiento del origen de la energía solar, las reacciones nucleares, tuvo lugar a finales de los años treinta, manteniéndose oculto, como materia clasificada, hasta la conclusión de la segunda guerra mundial. Con él, se explicaba también la síntesis de elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, cuyas abundancias actuales están substancialmente determinadas por los procesos nucleares que ocurrieron unos cien segundos después de la explosión primordial (Big-Bang), que dio origen al Universo actual. Todos los demás elementos químicos se formaron a partir de ellos, por medio de reacciones nucleares realizadas, mayoritariamente, en el interior de las estrellas.

En una protoestrella el gas continua calentándose, a partir de la energía generada por la contracción gravitacional, hasta que la temperatura es suficiente para que se inicien las reacciones nucleares en el centro de la estrella, la contracción gravitacional se detiene y la estrella se encuentra situada en la secuencia principal del diagrama H-R.

Ya que el hidrógeno es el elemento más abundante en el Universo se comprende que sea el combustible utilizado en la generación de energía. El proceso básico es que cuatro núcleos de hidrógeno se fusionan para dar un núcleo de helio, similarmente a como los átomos de hidrógeno se combinan para dar helio en una bomba atómica. En este proceso se genera una tremenda cantidad de energía. En el interior de las estrellas tenemos núcleos en lugar de átomos, debido a las altas temperaturas que reinan los átomos han perdido todos sus electrones transformándose en núcleos. Tenemos, pues, en el centro de la estrella electrones (con carga negativa) y núcleos (con cargas positivas) que pueden dar lugar a intensas fuerzas repulsivas.

 
 
       
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