Confirmada teoria sobre geração de energia no Sol

 

Neutrinos monitoram potência do Sol em tempo real
 
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Cintiladores, detectores e a esfera do Borexino, antes de ela ser preenchida com água e iniciar as observações.[Imagem: A. Brigatti/INFN/Borexino Collaboration]
 

O experimento, instalado no Laboratório Nacional de Gran Sasso, mede em tempo real graças a neutrinos solares observadas a partir do Gran Sasso Laboratory. O resultado ajuda a entender melhor o funcionamento da nossa estrela.

Sem o sol, nenhum de nós estaria aqui. Dia após dia, a luz solar fornece a energia necessária, de fato, a vida na Terra. Mas como funciona o “motor” no interior do Sol , onde ocorrem reações nucleares no comando dessa energia essencial para todos nós? Em poucas palavras, o que é devido à sua luz, sua energia. Para descobrir isso, os cientistas não usar os telescópios normais, mas detectores de neutrinos especiais subterrâneos. Como Borexino, o experimento sofisticado que em quase sete anos observou os  neutrinos solares dos laboratórios subterrâneos do Instituto Nacional de Física Nuclear (INFN) no Gran Sasso. Neutrinos levam alguns segundos para chegar à superficie do Sol e pode, portanto, oferecer um testemunho quase direta do que acontece no Sol e é graças a esses neutrinos os cientistas do Borexino mediram a energia solar em tempo real produzido pela cadeia de reações entre os núcleos de hidrogênio. O estudo dessa cadeia, chamada de próton-próton, também mostrou que a produção de energia solar tem se mantido constante ao longo dos últimos cem mil anos. O resultado, publicado na prestigiosa revista Nature , é um registro importante no estudo do Sol . De fato, é a primeira vez que é medido com tantos detalhes a energia nos neutrinos dessas reações, proporcionando um novo elemento para entender o funcionamento de nossa estrela.

No coração do Sol “Graças aos resultados dessa nova pesquisa Borexino em primeira mão, através dos neutrinos produzidos na reação próton-próton (pp), que é a cadeia pp da fusão nuclear a ser Execute o Sol, fornecendo apenas a energia que é medida com fótons: em suma, isso prova que o Sol é uma grande usina de energia de fusão “, disse Gianpaolo Bellini da INFN da Universidade de Milano, um dos pais do experimento Borexino . Para estrelas de massa similar à do Sol, as reações próton-próton é de fato a principal fonte de energia. Nesta cadeia de reacções nucleares, quatro núcleos de hidrogénio, isto é, quatro protões, são submetidos a uma série de reacções que levam à criação de um núcleo de hélio. No decurso destas reacções foi apagada igualmente uma certa quantidade de energia, sob a forma de neutrinos e “pacotes” de luz, são chamados de fotões. Neutrinos Até agora Borexino tinha medido a partir de reações nucleares que faziam parte da reação em cadeia com origem ou pertencentes a esta sub-redes, que contribuem significativamente menos para produzir energia solar. Medir os neutrinos da cadeia do próton-próton  na verdade não é uma tarefa fácil, uma vez que têm energia muito baixa em comparação com a energia dos outros neutrinos emitidos pelo Sol, mas graças a suas notáveis ​​características instrumentais, o Borexino é capaz de medir esses neutrinos e fornecer um novo quadro do interior do Sol

Neutrinos solares

Físicos afirmam ter conseguido a primeira evidência direta da forma como a energia do Sol é gerada.

A teoria longamente aceita estabelece que a energia do Sol é gerada pela fusão de átomos de hidrogênio para formar hélio – provar isto, contudo, é um desafio cósmico.

Um desafio que foi vencido pela equipe internacional do detector Borexino, um sensor de neutrinos instalado no laboratório subterrâneo Gran Sasso, na Itália.

A equipe conseguiu detectar os neutrinos especificamente produzidos pela reação da fusão do hidrogênio em hélio, comprovando que as teorias estavam corretas – de resto um alívio para os grupos que estão tentando construir reatores de fusão  aqui na Terra.

Embora vários neutrinos solares já tenham sido detectados, esses são especiais. Quando os núcleos de hidrogênio (prótons) fundem-se em um núcleo de deutério, a reação gera um pósitron e um neutrino de baixa energia, chamado neutrino pp, ou neutrino do elétron.

Como interagem muito fracamente com a matéria, assim que os neutrinos pp são gerados eles viajam através do plasma solar, chegando à Terra cerca de oito minutos depois.

Isto significa que o detector Borexino consegue monitorar a fusão no interior do Sol em tempo real.

Neutrinos monitoram potência do Sol em tempo real

O detector Borexino é formado por sensores mergulhados em um tanque esférico de aço de 13,7 metros de diâmetro, contendo 2.100 toneladas de água ultrapura – tudo instalado nas profundezas de uma mina, protegido por 1.400 metros de rocha para evitar qualquer interferência externa. [Imagem: Borexino Collaboration]

Potência do Sol

Enquanto os neutrinos saem direto do núcleo da estrela, os fótons que são gerados na reação levam cerca de 100.000 anos para viajar através de todo o Sol, chegar à sua superfície, e finalmente serem disparados em direção à Terra.

Comparando a energia gerada pela reação que dá origem aos neutrinos do elétron com a energia emitida diretamente pelo Sol, os físicos concluíram que o Sol tem sido uma estrela extremamente estável durante esses 100 mil anos, uma vez que a energia “antiga”, vinda na forma de luz e calor, é muito similar à energia gerada em seu núcleo hoje, agora monitorada em tempo real pelo Borexino.

Durante as observações, foi medido um fluxo de neutrinos de 6,6 x 1010 por cm2 por segundo. Isto significa que o Sol tem uma potência de 3,98 x 1026 Watts, um valor muito semelhante ao obtido pela medição da energia da radiação solar que ilumina e aquece a Terra, que é de 3,84 x 1026 Watts.

Segundo os físicos, isto demonstra que o Sol está em completo equilíbrio termodinâmico, e nos dá a tranquilidade de que a atividade solar dificilmente sofrerá qualquer alteração nos 100 mil anos que virão.

Bibliografia:Neutrinos from the primary proton-proton fusion process in the Sun
G. Bellini et al. – Borexino Collaboration
Nature
Vol.: 512, 383-386
DOI: 10.1038/nature13702

One Comment

  1. Sérgio Cardoso
    Posted 31 agosto 2014 at 5:47 AM | Permalink

    Saudações Sand-Rio. como vai?

    Bem, analisando este interessante artigo, poderíamos deduzir que possivelmente a Terra está rumando para um nova era glacial, tomando por base o Sol como o agente principal determinante das mudanças climáticas na Terra?

    Pergunto isso, pois se a atual taxa de emissão de neutrinos é muito próxima à emissão de fótons (atual emissão de fótons derivada das reações nucleares do Sol a 100.000 anos passados), podemos concluir que o Sol está, em função da taxa de emissão de neutrinos, no mesmo nível de atividade em que estava no início da última era Glacial. Partindo deste raciocínio, podemos apostar que estamos nos aproximando de um novo período glacial?

    Sand, continue nos prestigiando com excelentes informações de seu ótimo site. Faço votos de muito sucesso a você. muito obrigado por nos informar.

    Um abraço!


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