A teoria comum é que, se o Sol "desligar", veríamos a luz por mais oito minutos (o tempo que leva os fótons para alcançar a Terra).
No entanto, recentemente, li que os fótons precisam de cerca de 100.000 anos para chegar à Terra, já que as reações estão acontecendo no núcleo do Sol, e os raios gama não podem deixar o Sol sem interagir com outras partículas, ao contrário dos neutrinos, por exemplo.
Essa teoria está correta? Se o núcleo do Sol "se desligasse", ainda receberíamos fótons (luz) por mais 100.000 anos, com apenas os neutrinos desaparecendo imediatamente?
Respostas:
Se a fusão nuclear parasse subitamente no centro do Sol, a única assinatura clara que teríamos disso seria a falta de neutrinos detectáveis recebidos na Terra, começando cerca de 8 minutos após o término das reações. O Sol, no entanto, continuaria a brilhar por dezenas de milhões de anos, aproximadamente na sua luminosidade atual.
A fonte de energia não é fótons "armazenados". O próprio Sol simplesmente retomaria a lenta contração gravitacional que foi interrompida cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, quando as taxas de reação nuclear no centro foram capazes de aumentar o suficiente para suprir as perdas radiativas da superfície do Sol.
A escala de tempo característica da contração é de cerca deτK H= G M2R L,
Enquanto isso está acontecendo, o Sol manteria aproximadamente sua luminosidade atual, mas diminuiria o raio, o que significa que a temperatura da superfície aumentaria.
Uma vez que o Sol se contraiu até algumas vezes o tamanho de Júpiter (cerca de 30% do raio atual), a contração começaria a diminuir, porque os elétrons no núcleo se degeneram e a pressão aumenta com a densidade mais do que o esperado para um gás perfeito. A contração lenta diminui a taxa de liberação potencial de energia e, portanto, a luminosidade solar. A contração continua em ritmo lento até que o Sol se torne uma "anã branca de hidrogênio" quente algumas vezes o tamanho da Terra, que depois esfria até uma cinza brilhante, sem mais contrações, por bilhões de anos (veja O que o Sol como se as reações nucleares não pudessem prosseguir via tunelamento quântico ( para mais alguns detalhes).
Por outro lado, se o seu cenário é apenas que a luz do Sol deixa de ser emitida, é claro que escurece na Terra cerca de 8 minutos depois.
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A "teoria comum" que você está lendo não é sobre os processos que produzem luz nas estrelas, é apenas uma demonstração da velocidade da luz no espaço. Quando se fala em "desligar" o Sol, não se trata de parar os processos de fusão nuclear, significa que o Sol como um todo para de brilhar. Não sou físico, mas acho que não há nada que possa causar isso de repente, para que possamos medir a diferença de tempo de 8 minutos para os últimos fótons atingirem a Terra.
É apenas um experimento mental, usando uma descrição simplificada de um evento impossível, para enfatizar algum outro processo. Nesse modelo, o Sol emite luz ou não, e estamos medindo o tempo desde que ele mudou esse estado; não estamos preocupados com o que os fótons fazem antes de serem emitidos pelo Sol (mais do que medir o tempo que a luz viaja de uma lâmpada se preocupa com a forma como a eletricidade que alimentou a lâmpada foi produzida - poderíamos medir que toda a de volta aos dinossauros morrendo e eventualmente se transformando em combustíveis fósseis usados na usina, ou ainda mais na energia solar que alimentava a vida na Terra).
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