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Confirmada teoria sobre geração de energia no Sol

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

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




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