El hierro, una forma de matar a una estrella…

Dada que la energía necesaria para fundir el hierro es más que la energía que se obtiene para hacerlo, se podría utilizar el hierro para matar a una estrella como nuestro Sol?

Una pregunta favorita que nos hacen los niños cuando hacemos observaciones solares es… ¿Cuánta agua se necesitaría para apagar el Sol? Aquí la respuesta…

El Sol no está en llamas, sino que en un estado plasmático producido por la alta temperatura. Esta alta temperatura es producida por las reacciones de fusión que se generan en su núcleo. El Hidrógeno (combustible interno del Sol) al producirse la reacción de fusión se produce helio y energía. Montones y montones de energía. El agua es principalmente hidrógeno, añadiendo agua daría más combustible y haríamos que nuestra estrella quemará más caliente. Pero sí que hay otra manera de matar el Sol. ¡Mátalo con hierro!

¿Hierro? Eso parece bastante específico. ¿Por qué el hierro y no otra cosa?

Veamos un poco de heliofísica… Las estrellas son bolas masivas de plasma. Principalmente son formadas por hidrógeno y helio. La masa los mantiene unidos en una esfera, creando temperaturas y presiones en sus núcleos, donde los átomos de hidrógeno se trituran y se juntan para formar el helio, que a la misma vez liberarán energía. Esta energía, en forma de fotones empuja hacia el exterior. A medida que los fotones se escapan de la estrella, esto contrarresta la fuerza de la gravedad tratando de tirar de él hacia dentro.

A lo largo de miles de millones de años, la estrella agota las reservas de hidrógeno, y forma una construcción de helio. Si es lo suficientemente masiva, cambiará para consumir el helio cuando el hidrógeno se agote. Entonces el helio se consumirá también para producir a oxígeno, y luego de silicio, y así, formando cada vez elementos mas y mas pesados.

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Las estrellas más masivas del Universo, las que tienen por lo menos 8 veces la masa del Sol, tienen suficiente temperatura y presión como para poder fusionar elementos de tipo hasta alcanzar el hierro, el elemento 26 de la tabla periódica. En ese momento, la energía necesaria para fundir el hierro es más que la energía que se obtiene de la fusión del hierro, sin importar cuán masiva sea una estrella.

En una fracción de segundo después de que solo quede hierro en el depósito de combustible de la estrella, el núcleo se apagará. Ya no estará empujando hacia afuera con presión, por lo que las capas externas se derrumbaran hacia adentro, creando un agujero negro y una supernova.

¿Es cierto entonces? ¿Es el hierro el talón de Aquiles de las estrellas? En realidad no. El hierro es el subproducto de la fusión dentro de las estrellas más masivas. Al igual que la ceniza es el subproducto de la combustión, o las heces es el subproducto de la digestión humana.

No es veneno como lo conocemos, que hace detener o destruir los procesos dentro del cuerpo humano.

El Sol ya tiene un montón de hierro; que es un 0,1% de hierro. Esa pequeña pepita sería unas 330 veces la masa de la Tierra. Si al Sol le pudiéramos aportar mucho más hierro, sería darle más masa, lo que le daría más peso para elevar la temperatura y la presión en el núcleo, lo que ayudaría a que hiciera aún más la fusión.

Si sólo vertiéramos el hierro en una estrella, no la mataría. Sólo la haría más masiva y más caliente y sería capaz de soportar la fusión de elementos más pesados. Mientras que todavía hay combustible viable en el núcleo de la estrella, y las temperaturas y presiones son adecuadas, va a continuar con la fusión del resto de elementos y formando energía liberadora.

Si pudiéramos cambiar el hidrógeno en el Sol por un núcleo de hierro sería el crimen astronómico perfecto, ya que la estrella moriría al instante. En un caso hipotético de que pudiéramos hacerlo en nuestro Sol, nuestra estrella no explotaría. Sólo si fuera por lo menos 8 veces más masiva, el núcleo colapsaría. Entonces tendríamos la suficiente masa que descansará sobre el núcleo inerte para crear una supernova cuando él está colapsara.

De hecho, el Sol no necesitaría hierro para morir, mucho antes de alcanzar este componente el Sol no podrá producir más energía. Tan solo tendríamos que reemplazar el núcleo del Sol por uno de carbono o de oxígeno para matarlo. En realidad, el Sol no tiene suficiente masa como para fusionar incluso el carbono. Tan pronto el combustible de nuestro astro rey sea sustituido al completo por carbono, se apagará el proceso de fusión. Se convertiría de inmediato en una enana blanca, y comenzaría lentamente a enfriarse a la temperatura de fondo del Universo.

En definitiva, el hierro no es veneno para una estrella, es solo que pasa a ser un elemento que no puede ser fusionado por otro, ya que fusionar el hierro requiere más energía que la que se produciría. Mientras que todavía hay combustible viable en el núcleo de una estrella, y la presión y temperatura para estabilizarla, la estrella continuará bombeando energía.

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