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De dónde proviene la gigantesca energía del Sol

Días tras días el Sol lanza raudales de energía sobre la Tierra, y sin embargo no parece que se agote su reserva. Y no sólo esa energía la recibe la Tierra, pues emite cantidades equivalentes en las demás direcciones. Ya vimos a cuántos mundos iguales al nuestro podría dar vida toda la energía del Sol que se reparte por el espacio infinito.

¿De dónde proviene esa energía? La pregunta se la hicieron muchos sabios, pero sólo en nuestros días se le ha podido dar respuesta satisfactoria. Podría pensarse que cuando se formó el Sol, constituyó un globo incandescente que perdió calor, como todavía lo hace, en el transcurso de su historia. Así como se enfría un trozo de hierro al rojo, así debe estarse enfriando el Sol. Pero aunque por tratarse de un astro tan enorme, debería haber empleado muchísimo tiempo en enfriarse, el cálculo prueba que, a un ritmo de enfriamiento normal, tendría que estar ya frío desde hace muchísimo tiempo. Eso demuestra que si bien el Sol emite energía radiante, pareciera reponerla.

Para generar calor hace falta alguna sustancia o proceso que lo produzca, pues la energía no surge de la nada. Se pensó que el Sol producía calor como un horno cualquiera, alimentado con un combustible como el carbón. Pero hechos los cálculos, supuesto que todo el Sol fuese de carbón y tuviese bastante oxígeno para mantener la combustión, tampoco resultaría la cantidad de calor que está brindando en su larga historia. Además, a las temperaturas que el Sol posee en su superficie, ni siquiera puede arder el carbón, en atmósfera saturada de oxígeno.

Cuando se descubrió que existían materiales radiactivos, como el radio y el uranio, que producían calor en su desintegración, se pensó en esta fuente de energía para el Sol. La Tierra posee calor debido a ese origen, pero sabemos que su temperatura es sumamente baja con respecto a la del Sol. También en este caso la hipótesis no se verifica, pues los materiales radiactivos, si bien producen mucho calor, no alcanzarían a mantener el gasto que hace el Sol.

La verdadera explicación se ha encontrado, en las últimas décadas, en el proceso de desintegración en cadena de los átomos. En forma aislada, un átomo radiactivo puede estallar, o sea desintegrarse, en forma espontánea. Pero en ciertas circunstancias, átomos que son o no radiactivos, al ser violentamente chocados por partículas provenientes de la desintegración de otros átomos, pueden a su vez desintegrarse. Si dan origen a partículas suficientemente veloces, que chocan a su vez a otros átomos, la reacción de desintegración puede continuar en cadena. Éstos son los procesos que se desarrollan en la pila y bomba atómicas.

Está también probado experimentalmente, que cuando los átomos están a altísimas temperaturas, de decenas de millones de grados, se mueven tan rápidamente que un choque entre ellos significa una desintegración. Éste es precisamente el fenómeno que explica el origen de la energía del Sol y, análogamente, el de las otras estrellas que irradian luz.

Hemos visto que la temperatura del centro del Sol es de unos 20.000.000 de grados centígrados; sabemos también que las presiones que allí se ejercen son enormes. Los átomos deben de chocar furiosamente unos contra otros y desintegrarse en consecuencia. Los elementos que abundan en el Sol son el carbono, el hidrógeno, el nitrógeno y el helio, tal como lo demuestran los análisis espectrales. Luego los átomos de tales elementos son los que deben intervenir en la cadena de desintegración de los núcleos atómicos.

Tras muchos cálculos basados en pruebas de laboratorio, se ha llegado a establecer que, por efecto de los choques que se verifican entre los átomos del carbono y el nitrógeno contra los átomos de hidrógeno, éste se transforma en helio, liberando gran cantidad de energía, que es la que se irradia en forma de luz y de calor en todas direcciones. Se ha comprobado que el carbono y el nitrógeno no se consumen en absoluto; el que brinda la energía es el hidrógeno, que desaparece para dar helio. Por lo tanto, el Sol es una especie de horno atómico, en que se consume hidrógeno como combustible, dejando helio como “ceniza” o residuo.