Sistema Solar: Sol

Nuestra fuente de energía.

El Sol

Con la cantidad de millones de estrellas que hay en el cosmos, la verdad que sólo hay una que nos afecta de forma directa. Una estrella que de lejos se vería como todas las demás, pero que nosotros observamos de manera muy diferente. Esta gran bola, que solemos percibir como amarillenta desde la superficie terrestre por efecto de la dispersión de la luz, viaja por el cielo recorriéndolo cada día de Este a Oeste. Tal vez no puedas observarlo del todo bien dado que su intensidad te deslumbra y dañaría la vista, pero esa estrella nos da luz y calor, y hace que sea posible la vida en la Tierra.

Desde tiempos inmemoriales el Sol fue admirado y tratado como un Dios por nuestros ancestros; que si bien no sabían nada acerca de que era ni de su funcionamiento, si eran conscientes de lo más importante: le debían la vida. Así desde Sumeria hasta Egipto, desde la Antigua Roma a la cultura Maya, desde los aborígenes australianos a los nativos indios norteamericanos, desde las culturas del Norte de Europa a las tribus del África subsahariana… todos tenían algo en común que los unía: la adoración al Sol.

¿Qué es el Sol?

Ilustración del Sol

El Sol es una estrella más de nuestra galaxia, situada en la periferia de la Vía Láctea, siendo una de las 400.000 millones de estrellas que la forman. El Sol es pequeño, diminuto si lo comparamos con las grandes bestias conocidas por el cosmos; pero hay que ser justos, 9 de cada 10 estrellas conocidas son más pequeñas que el Sol.

Al contrario de lo que mucha gente piensa, el Sol no es una gran bola de fuego, ni nada está ardiendo en él, sino gas recalentado en forma de plasma.

El plasma es el cuarto estado de la materia, además del más abundante en el cosmos, y presenta características propias que no se dan en los estados sólido, líquido o gaseoso. Aunque todavía suena raro en nuestras vidas, podemos encontrar el plasma en los televisores, en el interior de algunos tubos fluorescentes o rodeando las naves espaciales cuando hacen su reentrada en la atmósfera. Podríamos definir el plasma como un fluido, similar al gaseoso, en donde las partículas que lo componen están cargadas eléctricamente. En este estado de la materia, como veremos, hace que sea reactiva a campos magnéticos, lo que tiene una vital importancia.

Nacimiento del Sol

Es muy difícil saber exactamente qué paso hace unos 5000 millones de años; pero sí que podemos guiarnos dado las observaciones actuales de nacimientos de otras estrellas y sus sistemas planetarios. Lo más probable es que, en este lado de la galaxia, dominaba una nebulosa compuesta por gran cantidad de polvo y gas, hasta que la fuerza de la gravedad empezó a realizar lo que mejor sabe hacer: agrupar la materia. Hay que aclarar que no toda la nebulosa se agrupó en un solo punto, sino que todas nuestras estrellas vecinas lo más probable es que nacieran de la misma nebulosa, convirtiéndose en un vivero estelar. Todo lo que conocemos: el Sol, los planetas e incluso nosotros mismos venimos de esa nebulosa. Toda la materia de nuestro Sistema Solar empezó a arremolinarse sobre un punto central, y este eje central engulló hasta el 99% de toda la materia, el 1% restante lo forman los planetas, lunas y demás cuerpos menores. Conforme el centro de la proto-estrella crecía, la presión se hacía más fuerte y las temperaturas subían a millones de grados; hasta que llegó un momento en el que los átomos de hidrogeno empezaron a fusionarse para crear helio. En ese momento, se hizo la luz y nació nuestra estrella.

La luz que recibimos es el pasado que te ilumina

Sabemos que la luz del Sol tarda unos 8 minutos en llegar a la Tierra, ¿pero cuando nació esa luz? Tendríamos que remontarnos unos 150.000 años, cuando por nuestro planeta aún andaban dientes de sable y mamuts. En ese momento, 2 núcleos de hidrogeno (H2) sometidos a una presión 250.000 veces superior a la nuestra, con una temperatura de unos 15 millones de grados hizo que colisionarán y formaran un nuevo átomo de helio. Este nuevo átomo de helio pesa algo menos que los átomos de hidrogeno de forma separada. Ese pequeño peso “perdido” es la energía que recibimos en forma de luz. Hay que aclarar que la luz se compone por partículas llamadas fotones que carecen de masa, ya que ninguna partícula con masa puede alcanzar la velocidad de la luz. Lo que ocurre es que masa y energía son conceptos equivalentes. Según la ecuación de Einstein (E=mc^2), un cuerpo por tener masa posee una gran cantidad de energía. Los fotones en sí no tienen masa pero si chocan con un objeto transforman su energía cinética en masa u otra forma de energía. Igualmente, cada fotón posee una energía que depende de la frecuencia con la que vibra. Por tanto, puede calcularse matemáticamente qué masa correspondería a una energía igual a la del fotón, aunque este no tenga masa. En resumen: un fotón posee dualidad onda - partícula, cuando viaja en forma de luz es una onda sin masa y cuando pega en algún cuerpo se transforma la energía cinética en una masa capaz de transformarse en fuerza mecánica. Pero la luz, como tal, no tiene masa. 

Aclarado esto, volvemos al viaje del fotón: una vez creado el helio y liberada la luz desde el núcleo de la estrella, el fotón tiene que recorrer unos 700.000 km desde el centro de la estrella hasta el espacio. Normalmente, la luz tardaría unos 2 segundos en realizar ese recorrido; pero la presión, altas temperaturas, el resto de partículas… hace que el fotón tenga que luchar contra un caos brutal para poder salir a la superficie. Se estima una media de 150.000 años, así que, la próxima vez que tomes el Sol o disfrutes de su luz recuerda que fue creada hace miles de años y no fue capaz de salir del Sol hasta hace apenas 8 minutos.

Fuente limpia de energía, motores de minisoles

Cada segundo, el Sol convierte 564 millones de toneladas de hidrogeno en 560 millones de toneladas de helio, y esto lo realiza durante miles de millones de años. Mucha gente piensa que la energía del Sol es renovable, pero la verdad es que es una fuente bastante limitada; algún día se le acabara el combustible, aunque aún faltan miles de millones de años.

La energía que produce nuestra estrella en un segundo es tal que podría sostener la población mundial actual por un millón de años. Por eso, muchos científicos se han puesto manos a la obra para poder realizar un proceso parecido en la Tierra que nos dote de una energía limpia y prácticamente ilimitada. Nuestras centrales nucleares actualmente trabajan con un proceso que es justo el contrario: la fisión nuclear, el romper átomos para obtener energía. Lo que mejor se nos da a los humanos, romper cosas. Pero la idea de poder crear un Sol en miniatura que nos dote de gran cantidad de energía no es tan descabellada, y seguro que estará disponible en las próximas décadas. Simplemente hay que obtener un gramo de hidrogeno, disponible en el aire o en el agua; aumentarle la presión, como lo hace un motor diésel por ejemplo, y aumentarle la temperatura hasta millones de grados, esto realmente es lo complicado. Eso sí, el plasma resultante tendría que ser guardado por electromagnetismo, ya que nada podría contener ese material a temperaturas tan elevadas, ya que el recipiente se fundiría. El resultado sería increíble, solo con una gota de plasma tu coche podría funcionar unos 200 depósitos actuales de gasolina. Sólo tendrías que meter una gota de agua cada 4 o 5 años... y lo mejor de todo, no contaminaría.

Crear un Sol en miniatura nos haría subir en la escala evolutiva, ya que tecnológicamente multiplicaríamos nuestro poder. Además, ya no habría restricciones energéticas en nuestro planeta. Pero claro, esto sería una mala noticia para las eléctricas y las petroleras, que actualmente ganan millonadas…

Muerte del Sol

Se sabe con certeza los pasos que ha seguido y seguirá el Sol: nebulosa – protoestrella – estrella – gigante roja – nebulosa – enana blanca – enana negra. Aunque de esta última no se conoce ninguna por el tiempo necesario para llegar a esta etapa, el universo no es tan viejo para ello. Se ha calculado que necesitan un mínimo de mil billones de años para llegar a esta fase. 

Cuando el combustible (hidrógeno) del Sol empiece a agotarse empezará su siguiente etapa, la de gigante roja. El Sol multiplicará su tamaño hasta llegar a la órbita de la Tierra. En esta fase empieza a quemar todo el helio que ha generado anteriormente al fusionar los átomos de hidrógeno y a generar materiales más pesados y complejos. Llega un momento que colapsará, no será capaz de aguantar la presión de sus capas exteriores y explotará en una nebulosa, desprendiendo una gran cantidad de materiales al espacio. En su centro quedará el cadáver remanente del núcleo del Sol súper denso, llamado enana blanca, que brillará durante millones de años hasta que poco a poco se vaya enfriando y perdiendo luminosidad; convirtiéndose en un objeto frio, oscuro, súper pesado y que no emite ningún tipo de radiación. 
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Datos técnicos 
Diámetro:1.4 Millones de km
Masa:330'000 Tierras
Densidad:1.41
(agua = 1)
Velocidad del Viento Solar:3 millones de km/h
Ciclo Solar:8 - 11 años
Temperatura núcleo:15 millones ºC
Temperatura Superficie:5.500 ºC
Temperatura Manchas Solares:4.000 ºC
Rotación en los Polos:35 días terrestres
Rotación Ecuador:25 días terrestres
Luminosidad:390 trillones megavatios
Distancia a la Tierra:150 millones de km
Distancia a la estrella cercana:4.3 años luz