¿Cómo se protege la Tierra de los rayos gamma generados por el Sol?

El Sol está generando energía por fusión nuclear. Esta fusión nuclear emitirá energía en forma de rayos gamma.

Normalmente, la capa de ozono de la tierra filtra la radiación ultravioleta mientras que el campo magnético de la tierra desvía los rayos cósmicos (partículas cargadas).

Pero, ¿qué tipo de sistema natural nos protege de los rayos gamma del sol?

Nota: Como sabemos, los rayos gamma pueden ser bloqueados por materiales más densos como varios metros de espesor de plomo (Pb).

Tenga en cuenta que si nada de la radiación de alta energía generada en el núcleo del sol se reabsorbiera y su energía se convirtiera en calor, entonces el sol no estaría caliente. (De hecho, los neutrinos escapan y no contribuyen al calentamiento).
Corrección menor a su lógica: muchos fotones de alta energía (en el régimen en el que su interacción con la materia está dominada por la dispersión de electrones de Compton) básicamente solo se preocupan por la densidad de la columna a lo largo de su camino. Y la atmósfera completa tiene la misma densidad de columna que 1 metro de plomo (o 10 metros de agua). Es decir, solo nos gustan los materiales densos porque hacen que el blindaje sea más compacto.
@ChrisWhite Gracias por la información. Esta es la primera vez que escucho sobre eso.

Respuestas (4)

Esa es una buena pregunta y creo que la respuesta puede sorprenderte. Resulta que, de hecho, se produce una gran cantidad de radiación de rayos gamma en el núcleo del sol a partir de reacciones de fusión, entonces, ¿por qué no somos bombardeados por la radiación de rayos gamma? Esos fotones de rayos gamma necesitan escapar del núcleo del sol, hacia el borde exterior y finalmente desde la superficie. Estos fotones chocan constantemente con la materia, lo que da como resultado un proceso de difusión de fotones. En realidad, el fotón de rayos gamma promedio tarda unos 170.000 años en difundirse fuera de la zona de radiación. Una vez que un rayo gamma se difunde hacia la superficie como resultado de las colisiones constantes, se ha convertido en millones de fotones de longitud de onda visible.

más aquí: Wiki de Núcleo Solar

Por un momento, esperaba que "Solar Core Wiki" se vinculara a solarcore.wikia.com (o similar) y me sorprendió que fuera una cosa (no lo es).
@ Elvex: Gracias por la clara explicación. La misma explicación dada en este video también. youtube.com/watch?v=sNXelB6gIzQ

Como se puede leer en wikipedia

El sol produce rayos gamma como resultado del proceso de fusión nuclear, estos fotones de súper alta energía se convierten en fotones de menor energía antes de que lleguen a la superficie del sol y se emitan al espacio. Como resultado, el Sol no emite rayos gamma. Sin embargo, el Sol emite rayos X, ultravioleta, luz visible, infrarrojos e incluso ondas de radio, sin mencionar los neutrinos.

Los fotones de rayos gamma producidos por fisión hacen su arduo viaje hacia la superficie del Sol, son continuamente absorbidos por el plasma solar y reemitidos a frecuencias más bajas. En el momento en que llegan a la superficie, sus frecuencias se encuentran en su mayoría solo dentro del espectro IR/luz visible/UV.

En realidad, no necesitamos mucha protección contra los rayos gamma solares porque nunca nos alcanzan. Aquí está la opinión de Wikipedia sobre el asunto:

Aunque el Sol produce rayos gamma como resultado del proceso de fusión nuclear, estos fotones de súper alta energía se convierten en fotones de menor energía antes de que lleguen a la superficie del Sol y se emitan al espacio. Como resultado, el Sol no emite rayos gamma.

Entonces, si bien se pueden formar muchos rayos gamma durante la fusión nuclear, no muchos escapan del Sol. Tenemos que preocuparnos por los rayos ultravioleta, pero la capa de ozono nos ayuda mucho con eso.

Nota: la NASA tiene una página que analiza brevemente el Sol y los rayos gamma. Hay una inexactitud o dos con respecto a la capacidad del campo magnético de la Tierra para detener los rayos gamma (no puede), pero debería resultar útil.

Eso es un error en la página de la NASA. Los campos magnéticos no tienen efecto sobre los rayos gamma, solo sobre las partículas cargadas.
@BenCrowell Ahh, debería haberme dado cuenta de eso.
Creo que lo que la NASA estaba tratando de decir (no muy claramente) es que los rayos cósmicos cargados (no los rayos gamma, por supuesto) golpean la atmósfera superior todo el tiempo, y esto produce rayos gamma, por lo que debes apuntar tu telescopio de rayos gamma hacia afuera. de la Tierra para evitar la contaminación.
@ChrisWhite Creo que me voy a deshacer de esa sección.
@ HDE226868 en realidad esa página tiene una buena imagen, ya que el Sol produce algunos rayos gamma. Su corona es de millones de kelvin, por lo que hay una fuente (pequeña) distinta del núcleo.

La atmósfera de la Tierra detiene la mayoría de los rayos gamma. Es "tan grueso para los rayos gamma como una placa de aluminio de doce pies de espesor".

Los rayos gamma que llegan a nuestra atmósfera e impactan en otra partícula son absorbidos. En esta interacción se producen partículas secundarias, y estas partículas pueden ser más penetrantes y dañinas.

Fuente: Gamma Rays and Our Atmosphere - subdominio Nasa.gov

si la atmósfera es equivalente a aluminio de 12 pies de espesor. ¿Las naves espaciales están construidas con aluminio de 12 pies de espesor? ¿Y es el traje espacial capaz de detener la radiación de rayos gamma pesados? Espero que la respuesta de "Elvex" sea la más adecuada.
@sugunan Los trajes espaciales no son capaces de detener los rayos gamma. Nada puede detener los rayos gamma excepto que sea muy grueso.
Entonces, el rayo gamma ni siquiera sale de la superficie del sol.