2012, inicio de la Era del Sexto Sol
La estructura del Sol
El Sol está hecho de
plasma, el llamado cuarto estado de la materia. La materia ordinaria
puede convertirse en plasma cuando se encuentra a temperaturas y presiones
extremadamente altas. En el estado de plasma no hay moléculas ni
átomos, sino una mezcla de electrones libres y núcleos
atómicos pesados, se dice que la materia se encuentra en estado
ionizado.
“La Constitución Interna de las Estrellas”
fue estudiada por Arthur Eddington, de la Universidad de Cambrige, Inglaterra,
desde 1926; después, han continuado los estudios. Hoy, mediante
cálculos numéricos es posible conocer con cierto detalle la
estructura estelar y se pueden calcular diversas variables físicas como
la temperatura, la densidad, el radio y la luminosidad.
El Sol no es un
objeto estático sino que está en movimiento pero no gira como una
esfera sólida. El Sol tiene un movimiento diferencial, de manera que, sus
diversas zonas se mueven con distinta velocidad. Asimismo, el Sol se encuentra
en una intensa actividad.
El Sol, como las demás estrellas, tiene
estructura distinguiéndose dos grandes zonas, el interior y la
superficie.
El interior del Sol
En el interior del Sol se pueden distinguir al Núcleo,
la Zona convectiva y la Zona
radiativa.
Núcleo
Esta
es la región central de las estrellas, la cual se encuentra a muy altas
temperaturas, del orden de 15 millones de grados, y densidades de 1.4
gramos/cm3. El núcleo es una región pequeña
donde se concentra la mayor parte de la masa solar. Aquí es donde se
producen las reacciones termonucleares de fusión, a base de elementos
ligeros, responsables de generar la energía del Sol.
El Sol se
considera una estrella de la Población I, es decir, de una
generación relativamente reciente en el Universo. La composición
química de este tipo de estrellas es: 70% de hidrógeno, 28% de
helio y 2% de metales, es decir, elementos más pesados que los
anteriores.
Zona convectiva
La energía generada en el núcleo del Sol
se transporta al exterior por varios mecanismos, tales como, la
convección y la radiación. La convección se produce como
resultado de la existencia de un gradiente de temperatura, es decir, una
diferencia de temperatura.
Para que el calor producido en la
región central sea transportado hacia la superficie se necesita que el
gradiente de temperatura suficientemente grande, de manera que, se originen
corrientes convectivas de “elementos” calientes que al ascender se
enfrían y, como consecuencia, descienden para volver a calentarse.
Así, el calor se difunde a través del interior solar hasta
la superficie, desde la cual es irradiado al espacio y llega a la
Tierra.
Zona radiativa
En esta Zona, el transporte de energía es por radiación. Debido a la
interacción de los electrones con la radiación, ésta, en
forma de fotones, tiende a escapar. Sin embargo, el interior del Sol es muy
opaco y, los fotones son absorbidos continuamente y reemitidos en una
dirección distinta a la inicial.
Para atravesar al Sol, los
fotones pueden tardar algunos millones de años en llegar a la superficie
desde la cual son irradiados.
La superficie del Sol
La superficie del Sol es muy turbulenta y se
distinguen varias regiones, tales como la fotosfera, la cromosfera y la corona
solar.
Fotósfera
Esta es una capa delgada de unos 300 km y la parte visible del Sol, es decir, su
superficie. Desde aquí se irradía la luz y calor al espacio. La
temperatura de la superficie solar, también conocida como temperatura
efectiva, es de 5,800 grados.
En la fotosfera aparecen las manchas
solares y las fáculas, que son regiones brillantes alrededor de
las manchas con temperaturas superiores a la temperatura efectiva. Estas
regiones, parecen oscuras pero son muy brillantes y están relacionadas
con el campo magnético del Sol.
La estructura detallada de las
manchas solares es compleja pero son la prueba más impresionante de la
agitación en la superficie del Sol. El número de manchas solar
varía en períodos de 11.5 años. Las variaciones de las
manchas solares, protuberancias y otros fenómenos asociados, afectan
mucho a las capas superiores de la atmósfera terrestre.
Lejos de
las manchas, la superficie del Sol está en agitación violenta,
como si hirviera. A este fenómeno se le conoce como
granulación caracterizada por áreas brillantes y oscuras
como gránulos. En la superficie solar se observan, también,
aumentos de brillo local como las fáculas (antorchas) o
flocculi (chispas) y llamaradas, en el caso de las muy brillantes. Estos
brillos aparecen en la vecindad de las manchas solares y están asociadas
con la turbulencia en estas regiones.
Cromosfera
Esta región solo se puede observar durante un eclipse de Sol, tiene un color
rojizo y una temperatura altísima de 100 mil grados que puede llegar a 1
millón de grados. La cromosfera está formada `por gases
enrarecidos y posee intensos campos magnéticos. Todos los elementos
conocidos en la Tierra se encuentran en el espectro de absorción de la
cromosfera.
La turbulencia de la superficie solar produce enormes
erupciones. Durante un eclipse pueden verse grandes regiones de fuego llamadas
protuberancias o prominencias, que son chorros de gas caliente que
se extienden muchos miles de kilómetros, algunas durante varios meses.
Cuando las protuberancias son desviadas por el campo magnético forman un
arco. También se pueden observar un gran número de pequeñas
llamas llamadas espículas.
Corona
La corona solar es una región de gran extensión, con una temperatura
muy alta y una densidad muy baja. Esta formada por gases enrarecidos e intensos
campos magnéticos. La corona del Sol se puede observar mediante
instrumentos o durante un eclipse total de Sol.
La luz de la corona
muestra un espectro contínuo débil con rayas de emisión
brillantes superpuestas. La anchura de las rayas indica que la temperatura del
gas está a 1 millón de grados, en concordancia con el grado de
ionización de los átomos de hierro.
Lo que calienta a la
corona solar es, precisamente, el movimiento turbulento de la fotósfera.
De la superficie solar escapa un flujo de partículas cargadas,
principalmente protones y electrones, que viajan a altas velocidades a
través del sistema solar. Esto se conoce como viento solar y tiene una
velocidad aproximada de 400 km/s en las cercanías de la órbita
terrestre.
Referencias
Gamow G. 1967, Una Estrella llamada Sol, Espasa-Calpe.
Astromia 2007, Estructura y Composición del Sol, www.astromia.com
Ventanas 2007, Ventanas al Universo, www.ucar.edu
Esquema de la estructura del Sol, NASA, en www.ucar.edu
Imagen del Sol en rayos-X, Satelite orbital Yohkok,
Hiraiso Solar Terrestial Research Center, Japón
