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La luz solar es mucho más antigua de lo que se piensa - StenOdenwald

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    Quizá sepas que la luz
    necesita 8 minutos
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    para llegar a nosotros
    desde la superficie solar.
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    Entonces, ¿cuánto piensas
    que le lleva a la luz
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    viajar desde el núcleo del Sol
    hasta su superficie?
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    ¿Pocos segundos, minutos
    como máximo?
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    Bueno, por extraño que parezca,
    le lleva muchos miles de años.
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    He aquí el porqué.
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    Los fotones surgen de reacciones
    nucleares profundas en el núcleo solar.
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    Al salir del núcleo, los fotones se
    encuentran con materia y pierden energía,
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    se vuelven longitudes de
    onda más largas de luz.
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    Empiezan como rayos gamma en el núcleo,
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    y terminan como rayos X, luz ultravioleta
    o visible, al acercarse a la superficie.
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    Sin embargo, ese viaje
    no es ni simple ni directo.
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    Al nacer, el fotón viaja a una velocidad
    de 300 000 km por segundo
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    hasta que choca con un protón
    y se desvía en otra dirección,
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    actuando como una bala que rebota en
    cada partícula cargada que impacta.
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    Lo lejos que llega ese fotón
    desde el centro del Sol,
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    luego de cada colisión,
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    se conoce como problema
    de paseo aleatorio.
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    La respuesta viene de
    la siguiente fórmula:
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    la distancia es igual al tamaño del paso
    por la raíz cuadrada del número de pasos.
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    Así, si das un paseo aleatorio
    desde la puerta del frente
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    con pasos de un metro por segundo,
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    te llevaría un millón de pasos y 11 días
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    hacer solo un kilómetro.
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    Entonces, ¿cuánto tiempo le lleva a
    un fotón generado en el centro del Sol
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    llegar hasta ti?
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    Conocemos la masa solar
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    y podemos usar eso para calcular
    la cantidad de protones que tiene.
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    Supongamos por un segundo que estos
    protones tienen distribución uniforme,
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    y que la distancia media entre ellos
    es de unos 1,0 x 10^-10 metros.
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    Un paseo aleatoria de 690 000 km
    desde el núcleo hasta la superficie solar
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    requeriría 3,9 x 10^37 pasos,
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    dando un tiempo total de viaje
    de 400 000 millones de años.
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    Mmm, eso no puede ser correcto.
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    El Sol tiene solo 4600 millones
    de años, ¿qué salió mal?
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    Dos cosas:
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    El Sol no tiene en realidad
    densidad uniforme
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    y los fotones perderán bastantes
    protones en cada colisión.
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    En realidad, la energía de un fotón,
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    que cambia en el transcurso de su viaje,
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    determina qué tan probable es
    que interactúe con un protón.
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    Respecto de la densidad,
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    nuestros modelos muestran que
    el Sol tiene un núcleo caliente,
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    donde ocurren reacciones de fusión.
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    Alrededor de eso está
    la zona de radiación,
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    seguida por la zona de convección,
    que llega hasta la superficie.
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    El material del núcleo es
    mucho más denso que el plomo,
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    y el plasma caliente superficial
    es un millón de veces menos denso
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    con un continuo de densidades
    en el medio.
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    Esta es la relación fotones-energía.
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    Para un fotón que transporta
    una pequeña cantidad de energía,
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    un protón es efectivamente enorme,
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    y es mucho más probable que
    haga que el fotón rebote.
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    Y para un fotón de alta energía,
    es todo lo contrario.
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    Los protones son efectivamente
    muy pequeños.
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    Los fotones empiezan a muy altas energías
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    en comparación con su radiación final
    en la superficie del sol.
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    Si usamos una computadora y un modelo
    interior solar sofisticado
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    para calcular el paseo aleatorio
    con estas cantidades cambiantes,
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    arroja el siguiente número:
    170 000 años.
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    Futuros descubrimientos sobre el Sol
    pueden refinar este número aún más,
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    pero por ahora, según nuestro
    leal saber y entender,
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    la luz que impacta tus ojos hoy
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    pasó 170 000 años abriéndose camino
    hacia la superficie del Sol,
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    más 8 minúsculos minutos en el espacio.
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    En otras palabras, ese fotón empezó
    su viaje hace 2 eras de hielo,
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    en la misma época en que los
    humanos empezaron a usar ropa.
Title:
La luz solar es mucho más antigua de lo que se piensa - StenOdenwald
Description:

Ver la lección completa en: http://ed.ted.com/lessons/sunlight-is-way-older-than-you-think-sten-odenwald

A la luz lleva escasos 8 minutos llegar a la Tierra desde la superficie del Sol. Pero ¿cuánto tiempo le lleva a esa misma luz viajar desde el centro del Sol hasta su superficie? Por extraño que parezca, la respuesta es muchos miles de años. StenOdenwald explica el porqué ilustrando el problema del paseo aleatorio.

Lección de StenOdenwald, animación de TOTEM Studio.
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed

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