Mecanismo de Kelvin-Helmholtz

El mecanismo Kelvin-Helmholtz es un proceso astronómico que se produce cuando la superficie de una estrella o un planeta se enfría. El enfriamiento hace que la presión interna descienda y, como consecuencia, la estrella o el planeta se encogen. Esta compresión, a su vez, calienta el núcleo de la estrella/planeta. Este mecanismo es evidente en Júpiter y Saturno y en las enanas marrones cuyas temperaturas centrales no son lo suficientemente altas como para que se produzca la fusión del hidrógeno. Se estima que Júpiter irradia más energía a través de este mecanismo que la que recibe del Sol, pero Saturno podría no hacerlo. Este último proceso hace que Júpiter se reduzca a un ritmo de dos centímetros cada año.^[1]​ Sin embargo, en la segunda edición de su libro en 2009, Patrick Irwin da una contracción de sólo 1 mm/año, valor que corresponde a un flujo interno de 7,485 W/m² (cifra dada por Liming Li et al.^[2]​), en lugar de 150 W/m², que corresponde a 2 cm/año, un valor claramente demasiado alto.

El mecanismo fue propuesto originalmente por Kelvin y Helmholtz a finales del siglo XIX para explicar la fuente de energía del Sol. A mediados del siglo XIX se había aceptado la conservación de la energía, y una consecuencia de esta ley de la física es que el Sol debe tener alguna fuente de energía para seguir brillando. Como se desconocían las reacciones nucleares, el principal candidato a fuente de energía solar era la contracción gravitatoria.

Sin embargo, pronto Sir Arthur Eddington y otros reconocieron que la cantidad total de energía disponible a través de este mecanismo sólo permitía que el Sol brillara durante millones de años y no los miles de millones de años que las pruebas geológicas y biológicas sugerían para la edad de la Tierra. (El propio Kelvin había defendido que la Tierra tenía millones, no miles de millones de años). La verdadera fuente de energía del Sol siguió siendo incierta hasta la década de 1930, cuando Hans Bethe demostró que era la fusión nuclear.

1. ↑ Patrick G. J. Irwin (2003). Giant Planets of Our Solar System: Atmospheres, Composition, and Structure. Springer. ISBN 3-540-00681-8. , second edition, 2009, ISBN 978-3-642-09888-8.
2. ↑ Liming, Li (2018). «Less absorbed solar energy and more internal heat for Jupiter». Nature Communications 9 (3709): 1-10. doi:10.1038/s41467-018-06107-2.