El sol es solo una de miles de millones de estrellas en la parte del universo que podemos ver, pero es la estrella que da vida a la Tierra, por lo que es en la que los humanos están más interesado. Sin embargo, si seres de civilizaciones en otras partes de la galaxia se comunican con nosotros públicamente, probablemente romperán cualquier ilusión de grandeza que podamos tener sobre nuestra estrella de origen.
Claro, se ve grande y caliente desde aquí, pero comparado con otras estrellas, es pequeño y relativamente fresco. Puede ser el hogar de un sistema de mundos, pero eso es parte del curso, en lo que respecta a las estrellas. "No hay nada que ver aquí, amigos", podrían bromear los extraterrestres mientras apuntan sus cápsulas espaciales interdimensionales hacia sistemas estelares más dramáticos.
No habría necesidad de desanimarse por un encuentro tan hastiado, si alguna vez ocurriera. Las propiedades físicas del sol pueden no ser especiales en comparación con otras estrellas, pero esas propiedades han engendrado vida humana, y eso no es solo especial; es milagroso.
Hay innumerables características del sol para apreciar, pero aquí hay cinco de las más notables, además de una mirada adicional al futuro del sol.
1 - El sol es tu estrella normal y media
Los astrofísicos clasifican al sol como una enana amarilla, lo que inmediatamente te da una idea de dónde se encuentra en términos de las otras estrellas que pueblan el universo, algunas de las cuales son gigantes. En términos científicos, el sol se clasifica como un población I, estrella G2V (V es el número romano 5).
La mayoría de las estrellas de nuestra parte de la galaxia son estrellas de población I. Son ricas en metales, lo que significa que son relativamente jóvenes. Los metales se producen durante las etapas de agonía de las estrellas grandes, y las estrellas de la población I nacen de los escombros de esas estrellas. Las estrellas de la población I no suelen tener más de unos pocos miles de millones de años. Se estima que la edad del sol es de 5 mil millones de años.
La letra G se refiere a la clasificación espectral del sol, que es una medida de cuán caliente y brillante es en comparación con otras estrellas. Hay siete clasificaciones de estrellas, indicadas por las letras O, B, A, F, G, K y M. O designa estrellas gigantes que son tan calientes que emiten luz azul, y M designa estrellas enanas frías que emiten luz en el rango infrarrojo. Como enana amarilla, el sol está por debajo del promedio en tamaño y temperatura.
El número romano V significa que el sol es una estrella de la secuencia principal, lo que significa que está en la mitad de su vida. durante el cual la fusión de hidrógeno en helio que se produce en su núcleo genera suficiente presión para evitar la gravedad colapso. El número 2 se refiere más específicamente a las características espectrales.
El tiempo que una estrella permanece en la secuencia principal depende principalmente de su masa. El sol ha estado en la secuencia principal durante 5 mil millones de años y permanecerá allí durante otros 5 mil millones de años.
2 - La estructura del sol tiene capas
Lejos de ser solo una gran bola de gas ardiente, el sol tiene una estructura interna compleja que forma cuatro capas distintas. Los científicos dividen aún más la capa exterior, la atmósfera, en tres subcapas. Las seis capas del sol incluyen el núcleo, la zona radiativa, la zona de convección, la fotosfera, la cromosfera y la corona.
El núcleo: La parte más caliente del sol, el núcleo, es donde tiene lugar la fusión del hidrógeno. Las fuerzas gravitacionales son tan fuertes en el núcleo que exprimen el hidrógeno en un líquido con aproximadamente 150 veces la densidad del agua. La temperatura en el núcleo es de 15 millones de grados Celsius, o 28 millones de grados Fahrenheit.
La zona radiativa: La zona que rodea directamente al núcleo disminuye de densidad al aumentar el radio, pero sigue siendo lo suficientemente densa como para evitar que la luz se escape. La radiación producida por la reacción de fusión que ocurre continuamente en el núcleo tarda 100.000 años en rebotar en la zona radiativa antes de escapar al espacio.
La zona de convección: La zona de convección es un área de alta turbulencia que se extiende desde una profundidad de 200.000 km hasta la superficie visible. En esta zona, la densidad cae a un nivel que permite que la luz del núcleo se convierta en calor. Los gases y plasmas sobrecalentados se elevan, se enfrían y vuelven a caer, formando un complejo caldero de grandes burbujas, llamadas células de convección.
La fotosfera: La capa de la atmósfera del sol que es visible desde la Tierra es la fotosfera. La temperatura se ha enfriado a 5,800 C (10,000 F). La fotosfera está marcada por erupciones solares y manchas solares, que son áreas oscuras y frías que se forman cuando el campo magnético del sol irrumpe en la superficie.
La cromosfera: En la cromosfera, que se extiende unos 2.000 km por encima de la fotosfera, la temperatura se eleva a 20.000 C (36.032 F). Esta capa tiene el nombre que tiene porque el color de la luz emitida se vuelve rojizo.
La corona: La capa más externa del sol, la corona, suele ser invisible, pero se vuelve visible desde la Tierra durante un eclipse solar total. La densidad de los gases es aproximadamente mil millones de veces menor que la del agua, pero la temperatura puede llegar a los 2 millones C (3,6 millones F). La razón de este aumento no se comprende completamente, pero los científicos sospechan que tiene que ver con tormentas magnéticas que ocurren constantemente allí.
3 - Desde una perspectiva humana, el sol es realmente grande
Para otras estrellas del universo, el sol puede ser un enano, pero para la gente de la Tierra es incomprensiblemente enorme. Una de las características del sol que se citan con más frecuencia es que podrías meter 1,3 millones de planetas del tamaño de la Tierra en su interior. Si dispusiera esos planetas uno al lado del otro, necesitaría 109 de ellos para abarcar el diámetro del sol.
En términos de estadísticas, el diámetro del sol es de aproximadamente 1,4 millones de km (864,000 millas) y su circunferencia es de aproximadamente 4,4 millones de km (2,7 millones de millas). Tiene un volumen de 1.4 × 1027 metros cúbicos y una masa de 2 × 1030 kilogramos, que es aproximadamente 330.000 veces la masa de la tierra.
Aunque el sol es tan grande en comparación con la Tierra, es importante recordar que los científicos han observado estrellas que son muchas veces más grandes. Una de las estrellas más grandes observadas hasta ahora es la gigante roja Betelgeuse. Es unas 700 veces más grande que el sol y unas 14.000 veces más brillante. Si ocupara el lugar del sol, se extendería hasta la órbita de Saturno.
4 - La actividad de la superficie del sol es cíclica
El campo magnético del sol cambia de polaridad cada 11 años, y esto crea un ciclo correspondiente de actividad de manchas solares y erupciones solares. Al principio y al final de cada ciclo, la actividad de las manchas solares es débil o inexistente, y la actividad es máxima en el punto medio de cada ciclo.
La actividad de la superficie del sol afecta a todos en la Tierra. Durante los períodos de alta actividad en la superficie, cuando las erupciones solares son comunes, la aurora se vuelve más pronunciada y el aumento de la radiación afecta las comunicaciones e incluso puede constituir un peligro para la salud.
La perturbación de erupción solar más conocida ocurrió en 1859. Conocido como el súper destello de Carrington, interrumpió los sistemas telegráficos globales. Si tal evento ocurriera hoy, algunos científicos creen que causaría una catástrofe global.
Debido a que la actividad solar puede tener tal impacto en la Tierra, los científicos la han estado monitoreando desde 1755, cuando se observó el inicio del primer ciclo. Desde entonces, el sol ha experimentado 24 ciclos completos. El ciclo 25 comenzó en 2019, y la transición del ciclo 24 fue inusualmente tranquila, un hecho que desconcertó a los científicos que rastrean la actividad del sol.
5 - El campo magnético del sol giratorio
Los astrónomos creen que el sol y todos los planetas se formaron a partir de una nube de gas espacial. A medida que el gas se contraía bajo la fuerza de la gravitación, comenzó a girar y, como era de esperar, el sol aún gira. Al ser una gran bola de gas, no revela este hecho fácilmente. Los científicos lo saben porque pueden observar el movimiento de las manchas solares en la superficie.
Debido a que el sol es principalmente gas, diferentes partes giran a diferentes velocidades. La región ecuatorial tiene un período de rotación de 25 días, pero la rotación en las regiones polares lleva 36 días. Además, el núcleo y la zona radiativa se comportan como un cuerpo sólido y giran como una unidad, mientras que la rotación en la zona de convección y la fotosfera es más caótica. La transición entre estas dos zonas de rotación se conoce como tacoclina.
Recuerda que el sol es una población estrella, lo que significa que contiene metales. Uno de ellos es el hierro, y la presencia de hierro en un cuerpo giratorio es la receta para un campo magnético. El campo magnético del sol es aproximadamente dos veces más fuerte que el de la Tierra, pero debido a que el sol es mucho más grande, su campo se extiende mucho más lejos. Llevado por la corriente de partículas cargadas conocida como viento solar, los confines más lejanos de este campo magnético se extienden incluso más allá del borde del sistema solar.
El sol se va a tragar la tierra
Es probable que no haya nadie alrededor, así que véalo, pero el sol eventualmente se convertirá en uno de los objetos más pintorescos del espacio: una nebulosa planetaria. Sin embargo, antes de que eso suceda, la enana amarilla que conocemos y de la que dependemos crecerá y se expandirá hasta que su radio exterior llegue más allá de la órbita de la Tierra. El sol se tragará la tierra, que dejará de existir, pero no hay ninguna tragedia involucrada. Es lo que les sucede a las estrellas del tamaño del sol.
A diferencia de las estrellas muy grandes y calientes, que colapsan por su propio peso para convertirse en supernovas y contraerse en neutrones. estrellas o incluso singularidades gravitacionales conocidas como agujeros negros, estrellas del tamaño del sol envejecen mucho más tranquilamente.
Cuando el sol se quede sin hidrógeno para arder en su núcleo, comenzará a colapsar, pero la intensificación Las fuerzas gravitacionales comenzarán el proceso de fusión de helio, y el colapso se convertirá en un nuevo período de expansión. La capa exterior se inflará hasta casi la órbita de Marte y se enfriará, y el sol se convertirá en un gigante rojo.
Cuando el núcleo se queda sin material fusible, se colapsará nuevamente, pero la capa exterior estará demasiado lejos para ser atraída y simplemente se alejará. Mientras tanto, el núcleo supercaliente enviará rayos ionizantes de radiación, que convertirán la nube difusa, que ahora es una nebulosa planetaria, en un espectáculo de colores desenfrenado.
Imágenes conocidas de la Nebulosa Helix, la Nebulosa del Anillo y otras maravillas interestelares dan una idea de lo que le espera al sol en unos 5 mil millones de años, más o menos un eón.