Espacio

El Sol: ¿qué lo mantiene encendido?

El Sol es una estrella de secuencia principal de tipo G y unos 1,39 millones de kilómetros de diámetro, alimentada por fusión de hidrógeno desde hace 4.600 millones de años. Manchas, fulguraciones y eyecciones de masa coronal modelan el espacio interplanetario y producen auroras y meteorología espacial.

Composición multibanda de SDO de una eyección de masa coronal en agosto de 2010, con una región activa brillante y un filamento oscuro que se aleja
Composición multibanda de SDO de una eyección de masa coronal en agosto de 2010, con una región activa brillante y un filamento oscuro que se aleja
Crédito de la imagen: NASA/SDO/AIA · Public domain · Ver fuente de la imagen ↗

Datos clave

Diámetro
Aproximadamente 1,39 millones de km (109 diámetros terrestres)
Distancia Tierra-Sol
Aproximadamente 150 millones de km (1 ua)
Temperatura superficial
Aproximadamente 5.500 °C

La luz solar que vemos salió del Sol hace algo más de ocho minutos. Esta estrella de tipo G y de la secuencia principal mide unos 1,39 millones de kilómetros de diámetro, concentra el 99,86 % de la masa del sistema solar y se encuentra a cerca de 150 millones de kilómetros de la Tierra. Su luz calienta nuestro mundo y su gravedad organiza las órbitas de planetas, cometas y cuerpos menores.

De nube a estrella

Hace unos 4.600 millones de años, una nube molecular colapsó bajo su propia gravedad, quizá perturbada por una supernova cercana. El material se reunió en un disco protoplanetario en rotación. Cuando el centro alcanzó aproximadamente diez millones de grados, comenzó la fusión del hidrógeno. El gas y el polvo restantes formaron los planetas, incluida la Tierra. El Sol se encuentra ahora en una fase estable de la secuencia principal que debería durar unos 5.000 millones de años más.

Un interior dividido en capas

El Sol es una esfera estructurada de plasma, no una llama uniforme. En su núcleo, a unos 15 millones de grados Celsius y bajo una presión inmensa, la fusión genera energía. En la zona radiativa, los fotones se absorben y vuelven a emitirse incontables veces; la energía puede tardar cientos de miles de años en avanzar hacia fuera. En la zona convectiva, el plasma que asciende y desciende transporta calor hacia la superficie.

La fotosfera visible ronda los 5.500 °C y emite la mayor parte de la luz solar. Sobre ella, la cromosfera puede verse como un borde rojizo durante un eclipse total. La corona exterior se extiende millones de kilómetros y alcanza temperaturas de millones de grados. Explicar por qué está mucho más caliente que la fotosfera sigue siendo uno de los grandes problemas de la física solar.

Diagrama del núcleo, las zonas radiativa y convectiva, la fotosfera, la cromosfera y la corona del Sol, con sus temperaturas
Diagrama del núcleo, las zonas radiativa y convectiva, la fotosfera, la cromosfera y la corona del Sol, con sus temperaturas
Adaptado de: NASA · Public domain · Ver fuente de la imagen ↗

¿Arde el Sol como una hoguera?

No. La madera arde mediante reacciones químicas que necesitan oxígeno. La fusión solar une núcleos de hidrógeno para formar helio y convierte una pequeña cantidad de masa en una enorme cantidad de energía. No hay una superficie sólida sobre la que posarse: la fotosfera es simplemente la región desde la que la luz logra escapar con facilidad.

El agua no apagaría el Sol. Se disociaría en hidrógeno y oxígeno y acabaría convertida en plasma. La eficiencia de la fusión es lo que permite al Sol emitir luz de forma estable durante miles de millones de años.

La cadena protón-protón

En la cadena protón-protón dominante, unos 600 millones de toneladas de hidrógeno se fusionan cada segundo. Más de cuatro millones de toneladas de masa se transforman en energía conforme a E=mc². Aunque la cifra parezca enorme, representa una fracción pequeña del combustible solar y deja un intervalo muy largo para la evolución de la vida.

Manchas, fulguraciones y eyecciones de masa coronal

Las manchas solares son regiones con campos magnéticos intensos y temperaturas unos 1.500 grados inferiores a las de su entorno. Su número aumenta y disminuye en un ciclo aproximado de 11 años.

Imagen de alta resolución de una mancha solar obtenida por ALMA a la izquierda y su posición en el disco solar a la derecha
Imagen de alta resolución de una mancha solar obtenida por ALMA a la izquierda y su posición en el disco solar a la derecha
Crédito de la imagen: ALMA · CC BY 4.0 · Ver fuente de la imagen ↗

La reconexión magnética cerca de las regiones activas puede liberar fulguraciones solares, enormes estallidos de energía que se desarrollan en minutos. Las eyecciones de masa coronal (CME) pueden lanzar miles de millones de toneladas de plasma al espacio interplanetario a miles de kilómetros por segundo.

Composición multibanda de SDO de una eyección de masa coronal de agosto de 2010, con una región activa brillante y un filamento oscuro que se aleja
Composición multibanda de SDO de una eyección de masa coronal de agosto de 2010, con una región activa brillante y un filamento oscuro que se aleja
Crédito de la imagen: NASA/SDO/AIA · Public domain · Ver fuente de la imagen ↗

El 24 de diciembre de 2024, Parker Solar Probe pasó a solo unos 6,1 millones de kilómetros sobre la superficie solar y estableció un récord de aproximación para una nave espacial.

Auroras y meteorología espacial

El viento solar transporta continuamente partículas cargadas hacia la Tierra. Nuestro campo magnético desvía buena parte de ellas, pero algunas siguen las líneas del campo hasta la alta atmósfera cerca de los polos. Las colisiones con oxígeno y nitrógeno producen auroras, que durante tormentas geomagnéticas intensas pueden alcanzar latitudes medias.

Cortinas de aurora verdes y violáceas sobre Islandia
Cortinas de aurora verdes y violáceas sobre Islandia
Crédito de la imagen: Cameron Pickett · CC BY 3.0 · Ver fuente de la imagen ↗

La actividad solar puede interrumpir las comunicaciones por radio de onda corta, dañar satélites y alterar las redes eléctricas. El fenómeno de Carrington de 1859 llegó a provocar chispas en equipos telegráficos. Hoy, la vigilancia de la meteorología espacial observa nuestra estrella más cercana para ayudar a proteger la tecnología moderna.

Referencias