El sol, la única estrella de nuestro sistema solar. Parece que siempre ha estado ahí pero, como todo en el universo, tuvo un principio y tendrá un final.
Nuestro sol es una bola de gas incandescente formada por hidrógeno y helio. Es una estrella denominada enana amarilla, amarilla por el color de su superficie y enana por que en comparación con otras estrellas que pueblan el universo es muy pequeña (la segunda más pequeña de hecho). Pero como todo es relativo para nosotros es gigantesca. En ella cabrían 1.000.000 de Tierras.
Su superficie está a 5.537ºC y genera 380 trillones de gigavatios por segundo. La presa Hoover en EE.UU (la mas grande hasta hace unos años) genera 2.080 megavatios.
Algo que intrigaba a los primeros astónomos era saber como producía su energía, cuál era su fuente de poder y hasta el siglo XIX se creía que el Sol era como una inmensa hoguera que ardía sin parar. Estaría lleno de algún tipo de combustible vegetal como el carbón o la madera. El problema que se presentaba con esta teoría era que para que una hoguera siga ardiendo hay que añadir más madera y según cálculos si el sol estuviese lleno de madera tardaría de 5.000 a 6.000 años en apagarse, algo totalmente insuficiente para que se pudiese generar vida.
Ya en siglo XX con la tecnología del carbono 14, se descubrieron que había rocas en la Tierra que tenían 3.000 millones de años de antigüedad. Para poder mantener una hoguera durante todo este tiempo se necesitarían 259 billones de metros cúbicos de madera, una cantidad inimaginable.
Estaba claro que tenía que ser otra cosa y en los años 20 se descubrió: La fusión nuclear. En una fusión nuclear átomos de hidrógeno se unen o fusionan y forman helio. Es muy dificil que esto ocurra porque los protones tienen la misma carga y se repelen, pero si las condiciones de presión y temperatura son las adecuadas, el fenómeno sucede. El único sitio natural apto para que se produzca este proceso de manera continua es el núcleo de sol. En el la temperatura alcanza los 15 millones de ºC y es 10 veces mas denso que el plomo. Con esta tremenda presión podría parecer que sería sólido pero no es así. El gas está tan caliente que los electrones de los átomos se desprenden y pululan a su antojo por todo el núcleo formando lo que se conoce como plasma.
En la fusión dos átomos de Hidrógeno se fusionan para crear uno de Helio. El el proceso el atomo de Helio posee ligeramente menos masa que los dos átomos anteriores. La masa que falta se libera en forma de energía (que es la que nos llega hasta nosotros en forma de luz y calor).
Cada segundo 600 millones de toneladas de Hidrógeno se fusionan y forman 595 millones de toneladas de Helio. Esos 5 millones de toneladas que faltan se liberan en forma de energía equivalente a 1.000 millones de bombas de Hidrógeno de 1 megatón.
En un segundo el sol produce más energía que toda la generada por la civilización humana.
Esa energía sale del núcleo en forma de fotones pero el camino hasta llegar a la Tierra no es nada facil para ellos.
Capas del Sol
El Sol se divide en capas y la primera, que se llama zona radioactiva, tiene 298.ooo Km de espesor. Es la zona mas dificil de atravesar porque al ser la mas próxima al núcleo es la mas densa. En ella los fotones están continuamente chocando contra átomos de Hidrógeno y Helio intentando escapar. A este intento de fuga por parte de los fotones se denomina paseo al azar. Una vez que los fotones están a menos de 209.000 Km de la suoerficie entran en la zona de convección y de forma repentina incrementan su velocidad. Ascienden con una corriente de gas hipercalentado y tardan 10 días en llegar a la superficie. Una vez ahí y sin más obstaculos que esquivar ni atravesar tardan unos 10 minutos en llegar hasta la Tierra. Pero si contamos todo el tiempo que tarda en atravesar la primera capa, cuando un fotón llega a la Tierra ya tiene miles o tal vez millones de años de existencia. Puede parecer muchisimo tiempo pero si lo comparamos con los miles de millones de años que lleva existiendo no es gran cosa.
Se sabe que el Sol nació de la explosión de una supernova porque se han encontrado en la Tierra materiales mas pesados que el hierro como el uranio. Estos materiales solo se forman cuando se dan unas condiciones de presión y temperatura astronómicas que solo ocurren en este tipo de explosiones.
La Tierra de manera afortunada quedó colocada en la zona goldilocks o ricitos de oro. Ni demasiado fria como para congelar el agua ni demasiado caliente como para fundir el plomo. Pero aun así no estamos lo suficientemente lejos de el como para poder evitar ser blanco de su furia.
Dos polos magnéticos
Millones de polos magnéticos
El Sol se ve sacudido por miles de explosiones cada año pero al contrario de lo que cabría esperar esas explosiones no son debidas a las reacciones termonucleares si no al magnetismo.
En nuestra Tierra solo tenemos 2 polos magnéticos porque rota de manera uniforme como un cuerpo sólido, pero el sol tiene de 1.000.000 a 10.000.000 de polos magnéticos porque aunque se mantiene unido por su gravedad el plasma que lo forma no rota de manera uniforme. En el ecuador rota una vez cada 25 días terrestres y en los polos cada 35 días. Es lo que se denomina rotación diferencial.
También sabemos que existen en el sol lineas de campo magnético gracias a los rizos magnéticos que llegan hasta la atmósfera solar. Son arcos de plasma que se perfilan al igual que unas limaduras de hierro alrededor de un imán y pueden llegar a ser tan altos que un planeta como jupiter podría pasar por debajo de ellos. A veces los campos magnéticos son tan potentes que retuercen el plasma hasta formar cuerdas de flujo. Estas cuerdas son como inmensos muelles en forma de espiral llenos de una cantidad ingente de energía magnética. Pueden estar semanas en la superficie del sol hasta que se desprenden de el y se proyectan en el espacio.
Donde los campos magnéticos están más retorcidos y son más comlejos el calor que sube desde abajo está cubierto y el plasma de arriba se ha enfriado unos 1.000ºC. El resultado son la aparición de unas zonas oscuras llamadas manchas solares. Son oscuras por la diferencia de temperatura con el resto de plasma que las rodea pero si pudiesemos aislar una de esas manchas brillaría 10 veces más que la luna llena.
Galileo fue el primero en observarlas y se dió cuenta de que cambiaban de posición. Fue la primera prueba de que el sol rotaba. Pero no solo el sol rota sino que las propias manchas tambien pueden hacerlo. Cuando esto sucede la mancha se retuerce como si fuese una goma y cuando vuleve a su posicion original produce una enorme explosión o erupción solar denominada llamarada solar con una energía de 1.000 millones de megatones, o un millón de erupciones volcánicas en la Tierra.
Bueno hasta aquí la primera parte de este análisis tan interesante sobre la única estrella que puebla nuestro pequeño confin del universo.
Jolín Miki, te has salido con este post. Ya se que hace tiempo que paso por aquí, pero sigue. Quiero ver la segunda parte.
Además sabes que de la astronomía lo que más me gustan son las estrellas y me has aportado algún dato que desconocía como lo de los millones de polos (muy buena la imagen por cierto) o lo de que las manchas solares realmente son luminosas (y tanto).
Un abrazo enorme.