¿Cómo llegaron a comprender los astrónomos por primera vez que el núcleo del Sol era un gas?

Estaba leyendo un libro muy antiguo (alrededor de 1850) sobre astronomía y el autor explica las manchas solares como un fenómeno en el que se puede ver el núcleo duro planetario negro del Sol a través de dos atmósferas diferentes. Me interesó que en algún momento entre 1850 y ahora se entendió que el núcleo del Sol es un gas. ¿Cómo se determinó esto de manera concluyente y aproximada en qué momento de la historia?

Tenga en cuenta que la densidad del núcleo solar es de alrededor de 150 g/cm³, que es más de 13 veces la densidad del plomo en condiciones estándar aquí en la Tierra.

Respuestas (1)

Pues simplemente dicho: Todos los datos se ajustan a la premisa de que debería ser un gas.

Pero que datos?

  • En primer lugar, a finales de la década de 1960 se descubrieron las oscilaciones solares de 5 minutos en la superficie del sol. Esos han sido reconocidos como características superficiales de ondas de presión internas con profundidad de penetración. d , número de onda k y su relación aproximadamente d ∼ 1 k .
    Entonces, a partir de la medición y la simple existencia de ciertas ondas de onda en la parte superior del océano de plasma fotosférico, podemos aprender sobre el interior del sol. Para relacionar la fuerza de ciertos modos de onda con la estructura interior de esta bola de plasma, generalmente usamos un enfoque de ingeniería inversa llamado modelado. Tomamos lo que sabemos sobre gases, transporte de energía, etc. y calculamos a partir de esto cómo se vería un espectro de oscilaciones solares en un sol modelado. Luego compare, rasque su cabeza, cambie el modelo y repita hasta que encaje. Si está interesado, puede encontrar más detalles matemáticos en las excelentes notas de clase sobre heliosismología de Christensen-Daalsgard.
    Entonces, todo esto nos dio una buena perspectiva del interior del sol y quedó bastante claro que los parámetros solares observados, como el tamaño, la producción de energía y la temperatura de la superficie, deben conducir a ciertos valores de presión, temperatura y densidad para el núcleo correspondiente a una fusión. plasma.
  • Pero esas predicciones teóricas implicarían que el plasma del núcleo crearía neutrinos a partir de reacciones nucleares, que, como es bien sabido (wiki: Solar_neutrino_problem), se desviaron por un factor de aproximadamente 3. Con el descubrimiento de las oscilaciones de neutrinos (wiki: Neutrino_oscillation), este problema también se resolvió en que el sol no produjo muy pocos neutrinos, sino que los neutrinos producidos simplemente cambiarían de tipo. Después de cierta distancia del sol, esos cambios redistribuirían los números de 3:0:0 para los neutrinos electron-myon-tau a 1:1:1. Este problema persistió hasta aprox. el año 2000.
Interesante +1. ¿Sabes si es cierto entonces que los libros de astronomía anteriores a 1950 todavía pensaban que el sol podría tener un núcleo sólido?
En realidad, no lo sé. Sé con certeza que desde los trabajos de Bunsen y MKirchhoff a fines del siglo XIX, era seguro que la superficie del sol es un gas (se me olvidó agregar eso). Y también a partir de las leyes de espectroscopia de Kirchhoff, la gente tuvo una primera idea sobre la estructura térmica de los gases de esta superficie. Pero no estoy seguro de hasta qué punto en la estrella extrapolaron esto. Creo que aquí son más importantes los argumentos energéticos: ¿Cómo debería un núcleo sólido producir toda esta energía que vemos? (suponiendo que esto suceda en el núcleo)
Creo que su respuesta indica por qué y 'alrededor de cuándo', pero parece lo suficientemente cerca, gracias.
Quiero decir, podríamos elaborar un poco más sobre los argumentos por los que la gente excluyó que la fuente de energía del sol no puede ser la quema de carbón. Luego, con el descubrimiento del núcleo atómico y las mediciones de la energía de enlace por núcleo por elemento, la gente tuvo la idea de un gas de fusión alrededor de ~ 1930, creo, bastante rápido. Además, los neutrinos apuntaban a reacciones nucleares. Pero me alegro de haber podido ayudar.
Eh, chicos. ¿Por qué todos estamos de acuerdo con la proposición de que el núcleo del Sol está hecho de gas? El núcleo del Sol tiene una consistencia densa, similar a la melaza.
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