Significado de sol Definición, estructura, características, y viento solar
Licenciada en Física
Definición formal
El sol es la estrella alrededor de la cual gira el Sistema Solar al que pertenece la Tierra, y como todas las estrellas, es una enorme esfera de gas extremadamente caliente, con una fuente de energía en el centro. Parte de esa energía llega al planeta como luz y calor que da sustento a la vida, por ello el Sol ha sido siempre objeto de fascinación y curiosidad desde los albores de la humanidad.
Los componentes mayoritarios del Sol son el hidrógeno y el helio, los elementos más simples de la tabla periódica. Adicionalmente, en el Sol se encuentran trazas de otros elementos más pesados, que los astrónomos llaman “metales”, aunque en el entorno terrestre no necesariamente se consideren así: oxígeno, carbono, silicio, hierro, azufre y más.
Como en el Sol existen estos elementos pesados, se considera al astro rey como una estrella de segunda o incluso de tercera generación, ya que las estrellas de primera generación consistirían exclusivamente de hidrógeno y helio, los primeros elementos creados inmediatamente después del big bang.
En el universo, elementos pesados se forman en el interior de estrellas cuya fase evolutiva está mucho más avanzada o cuando finalizan su ciclo de vida estelar en explosiones de supernovas. De esta manera, en la composición del Sol hay elementos químicos que seguramente fueron creados por generaciones de estrellas anteriores.
El Sol pertenece a la galaxia espiral llamada Vía Láctea, y por ahora se encuentra en uno de sus brazos espirales: el brazo de Orión. Dista del centro galáctico unos 26.000 años luz, que no es demasiado lejos, pues el diámetro máximo de la Vía Láctea se estima en 100.000 años luz. Muchas estrellas tienen compañeras con las que forman sistemas binarios o triarios, pero el Sol es una estrella solitaria, aunque acompañada de un séquito de planetas y otros cuerpos celestes, a los que mantiene en órbita gracias a su formidable gravedad.
Estructura interna y características
Sin lugar a dudas el Sol es la estrella mejor conocida, por su cercanía y por la importancia que tiene para la vida. Es enorme en comparación con la Tierra, su masa estimada es de aproximadamente 2 × 1030 kg, unas 329000 veces más que la terrestre y contiene el 99.86% de toda la masa del Sistema Solar. El 0.14% restante se reparte entre los planetas y demás cuerpos celestes. El Sol es una esfera de gas ardiente, pero los análisis revelan que tiene una estructura interna en forma de capas, cuyos límites se superponen unos con otros:
– Núcleo, donde se encuentra el reactor nuclear, de cuyo funcionamiento depende la estabilidad de la estrella. En él ocurren reacciones de fusión nuclear, donde el hidrógeno se convierte en helio y produce la energía que, mediante diversos mecanismos de transferencia, atraviesa todas las capas de la estrella.
– Zona radiativa, es la capa que envuelve al núcleo, en la cual la energía se transfiere por radiación.
– Interfaz, una delgada capa donde se origina el campo magnético del Sol.
– Zona convectiva, aquí la energía que llega desde las capas interiores se transmite por convección.
– Fotosfera, o superficie del Sol, visible porque la energía que emite esta capa se encuentra en el rango de la luz visible.
– Cromosfera, es la capa siguiente a la fotosfera, claramente visible durante los eclipses y donde inicia la atmósfera solar.
– Región de transición, otra capa a modo de interfaz entre la cromosfera y la siguiente capa: la corona solar.
– Corona solar, es la capa externa de la atmósfera solar que se extiende por varios millones de kilómetros en el espacio, atenuándose progresivamente y envolviendo los planetas, hasta llegar a Plutón y más allá.
Si bien es una capa con una muy baja densidad, curiosamente a 75.000 km de altura sobre la fotosfera se alcanza una temperatura mucho mayor que la de esta, a la vez que se registran fuertes emisiones de rayos X. No está del todo clara la razón de este hecho.
El diámetro del Sol, una esfera casi perfecta, es de 1 320 000 km, en el que cabrían holgadamente 109 Tierras, con esto es posible hacerse una idea del tamaño colosal de la estrella. Pero aún con lo grande que pueda parecer, hay estrellas de mucho mayor tamaño que el Sol, considerada una estrella de tamaño mediano a pequeño. Es un hecho que puede considerarse afortunado, tomando en cuenta que cuanto mayor es la masa de una estrella, más rápidamente gasta su provisión de energía, por lo que su tiempo de vida es menor.
En cambio las estrellas más chicas gastan su combustible más lentamente, y por ello difícilmente terminen sus ciclos con violentas explosiones de supernova, como la que se espera, por ejemplo, de la estrella Betelgeuse en la constelación de Orión. Esta estrella se encuentra en la fase de supergigante roja y en términos de los tiempos en el universo, su final está cerca, aunque no es posible predecir cuándo ocurrirá.
Movimientos
El Sol posee varios movimientos propios, entre los que se destaca la rotación diferencial sobre su eje. Es diferencial porque la velocidad de rotación en los polos es diferente que en el ecuador solar, en este es más rápida: lleva unos 25 días para completar un ciclo, mientras que en los polos toma alrededor de 37 días hacerlo, para un promedio de 27.3 días. ¿Por qué sucede esto? Pues porque el Sol no es un cuerpo sólido, sino una esfera gaseosa.
Otro movimiento importante del Sol es el que tiene alrededor del centro galáctico (ocupado por un colosal agujero negro supermasivo) con rapidez estimada de 214 km/s en órbita casi circular. De acuerdo a las estimaciones de los astrónomos, el Sol ya ha completado entre 20 y 25 de estos largos ciclos.
Viento solar
El Sol no solamente emite radiación electromagnética (en su mayor parte luz y calor), sino también un chorro continuo de partículas en todas direcciones, casi todas protones y electrones, más algunos núcleos de helio y trazas de otros elementos más pesados.
Esta corriente se conoce como viento solar y se mueve en una capa llamada heliosfera, cuyo diámetro sigue más allá de la órbita de Plutón. Muy probablemente su forma no es esférica, tal como lo señalan datos proporcionados por las sondas Voyager.
Así de compleja es la estrella que, sin ser la más grande, la más masiva o la más brillante, es la que sustenta la vida en la Tierra.
Trabajo publicado en: Ene., 2021.