En la era del calor del sol
Por Sir William Thomson (Lord Kelvin) Revista Macmillan, vol. 5 (5 de marzo de 1862), págs. 388-393. De la reimpresión en Conferencias y Direcciones Populares, vol. 1, 2a edición, pp. 356-375.
En el momento de Lord Kelvin, era posible que los científicos comenzaran a hacer algunas suposiciones educadas sobre la fuente del calor del Sol, aunque todavía había muchas, muchas incertidumbres involucradas. El fuego químico y la caída de meteoritos podrían descartarse como fuentes, un incendio químico solo podría haber mantenido al Sol brillando durante unos 3000 años. La caída meteorológica requirió tanta masa, si se imaginara que las capas superficiales del Sol están siendo calentadas por los meteoritos lo suficiente para compensar el calor perdido por la radiación, que habría habido efectos observables en los movimientos de los planetas. Había indicios de eso en la órbita de Mercurio, pero un análisis más detallado hizo que la teoría fuera insostenible.
La teoría de Kelvin de lo que causó el calor era muy simple y muy elegante: se imaginó que el Sol era una bola gigante de fluido incandescente muy caliente, y que en realidad se estaba enfriando gradualmente por la radiación. No hubo una medición directa de la variación secular de la temperatura del Sol disponible en el tiempo de Kelvin, por lo que esta era una hipótesis perfectamente sostenible.
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La fuente original del calor, pensó, debe haber sido la energía gravitacional liberada en el colapso original de la materia que constituye el Sol, una idea que Helmholtz había examinado primero cuantitativamente; la idea era, por supuesto, muy simple. forma muy modificada de la teoría del infierno meteórico.
Sobre esta base, Kelvin sugirió que un límite superior muy probable de aproximadamente 100,000,000 años podría colocarse en el posible momento en que el Sol podría haber estado brillando, y descartó firmemente que podría haber estado brillando durante 500,000,000 años.
Este límite superior en la edad del Sol estaba en conflicto leve con las estimaciones de los geólogos de la época, sobre la edad de la Tierra. Para formar la secuencia observada de rocas sedimentarias, los geólogos consideraron que la edad de la Tierra debe ser de al menos unos 300,000,000 años, una estimación que Charles Darwin aceptó, ya que eran necesarios grandes períodos de tiempo para que su mecanismo de evolución funcionara con los cambios. eso habría llevado a nuevas especies.
El límite de Kelvin sobre la edad de la Tierra basado en el gradiente térmico medido debajo de la superficie de la Tierra también estaba en conflicto con las estimaciones de los geólogos, y al principio ese conflicto fue mucho más fuerte. Al principio estimó que la Tierra no podría ser mucho más antigua que 10,000,000-20,000,000 años, o de lo contrario se habría enfriado hasta el punto en que era sólida en todo momento. Ese corto período de tiempo habría sido un problema importante para la teoría de la evolución, y Kelvin era un creacionista, aunque no creía en una tierra joven.
Kelvin resultó estar equivocado en todos los aspectos, y los geólogos y Darwin resultaron estar en lo cierto: pero eso no se pudo demostrar hasta el descubrimiento de la radiactividad y las primeras reacciones nucleares, unos 40-50 años después.
La fuente real del calor del Sol permaneció desconocida hasta que Sir Arthur Stanley Eddington propuso lo que finalmente se convirtió en la base de la teoría moderna del Sol en la década de 1920: que la fusión nuclear está ocurriendo en el núcleo del Sol, y que esto es lo que produce el calor. .
Las mediciones de la variación secular de la constante solar ahora están disponibles, y descartan la teoría de Kelvin, pero muchos de sus aspectos aún sobreviven.