sábado, 23 de julio de 2011

Nuestra estrella, el Sol


Lo vemos brillar todos los días, nos da luz y calor, es gracias a él la existencia de vida en este planeta, se trata de una estrella al igual que las que miramos durante las noches, la más cercana a la Tierra, se formó hace aproximadamente 4500 millones de años y seguirá emitiendo luz y calor por al menos 5000 millones de años más, es el Sol nuestra estrella.


El Sol constituye la mayor fuente energética del Sistema Solar, se encuentra en el centro del mismo, siendo el objeto más grande de nuestro sistema planetario ya que contiene más del 99% de la masa total del mismo. Su gravedad es tan fuerte que mantiene a la Tierra, siete planetas más y otros objetos como asteroides, satélites naturales, cometas y polvo, orbitando a su alrededor.


La distancia del Sol respecto a la Tierra es aproximadamente de unos 149,600,000 de kilómetros, y la luz que emite tarda 8 minutos y 19 segundos en alcanzar nuestro planeta. Un dato curioso referente a su tamaño y distancia de la Tierra, lo hace verse aparentemente casi del mismo tamaño que la Luna, ésto se debe a que aunque el Sol es 400 veces más grande que la Luna, éste se encuentra a una distancia 400 veces más lejano de nuestro planeta que la Luna, es por ello que ambos cuerpos aparentan tener el mismo tamaño desde la perspectiva terrestre. Y gracias a ésta coincidencia es que pueden darse los eclipses totales de Sol.


■ Producción de su energía

Muchos se preguntan cómo es que el Sol puede "arder" si en el espacio exterior no hay oxígeno, la respuesta es sencilla, el Sol no debe su energía a la combustión como comunmente la conocemos en la Tierra, sino que la producción de su energía es gracias a las reacciones nucleares que se producen en su interior, es decir, a la Fusión en la que transforma átomos de hidrógeno en helio produciendo así la energía que irradia y éste proceso no depende del oxígeno. Cuando ya no puedan generarse esas reacciones nucleares en su núcleo, el Sol comenzará a enfirarse pasando por diversos procesos antes de hasta morir.


Muerte del Sol

El Sol es una estrella relativamente jóven, se encuentra en la fase que los científicos denominan "Secuencia Principal", segunda fase en el periodo de  Evolución Estelar, misma en la que se encuentran la mayor parte de las estrellas visibles, ésta es una de las etapas más largas en la vida de una estrella, inicia cuando la protoestrella (estrella en desarrollo) culmina su formación y se convierte en una estrella como tal generando luz y calor mediante poderosas reacciones nucleares, la estrella se mantiene en fase de secuencia principal mientras tenga el combustible necesario para mantener dichas reacciones nucleares, cuando se termina éste combustible la estrella no puede producir más energía y es en ese momento cuando termina la etapa de secuencia principal, eso no quiere decir que la estrella ya no brillará, al contrario puede seguir haciendolo por millones de años más, ésto se debe a los procesos o etapas por los que pasa la estrella antes de apagarse.

El final o la muerte de una estrella está determinado por la cantidad de masa de la misma, aquellas estrellas de poca o mediana masa tienden a apagarse poco a poco hasta terminar como una Enana Negra (una de las fases o etapas finales de una estrella), mientras que las mas masivas explotan como Supernovas dejando a su alrededor hermosas nebulosas de gas y polvo pero también pueden terminar como Agujeros Negros.

La masa del Sol lo ubica entre las estrellas de tamaño mediano, por lo que su final no será tan violento como el de las estrellas muy masivas, cuando no tenga más combustible para producir energía comenzará a expandirse debido al desequilibrio gravitacional que experimentará, convirtiendose en una Gigante Roja, una de las etapas finales en la vida de la estrella. Después vencida por su propio peso colapsará sobre si mismo dando lugar a una Enana Blanca (otra etapa final) en la que aún puede permanecer por  un billón de años mas antes de enfriarse y apagarase, se dice que por ésta etapa atravezarán el 97% de las estrellas conocidas.


■ Estructura del Sol

La estructura solar, así como la de todas las estrellas, está conformada por una serie de capas esféricas que van desde el núcleo hasta la corona, acomodadas como puede apreciarse en la siguiente imagen:

Estructura del Sol

Éstas capas son las siguientes:

Núcleo: Ocupa un espacio de 139,000 kilómetros del radio solar, es la zona donde se producen las reacciones nucleares que proporcionan toda su energía, su composición se calcula en 49% de hidrógeno, 49% de helio y un 2% de otros elementos necesarios para generar dichas reacciones.

Zonas  Radiante: Se ubica sobre el núcleo, cumple junto con la zona convectiva, la función de hacer fluir la energía desde el interior del Sol hacia las capas exteriores, está compuesta de grandes cantidades de hidrógeno y helio ionizado.

Zona Convectiva: Se extiende por encima de la zona radiante, en ella los gases solares dejan de ser ionizados y los fotones se absorben convirtiendose en material opaco al trasnporte de radiación que se realiza por convección donde el calor se transporta de forma homogénea y turbulenta por medio de fluidos que forman corrientes ascendentes de material que fluye de la zona caliente hasta la zona superior.

Fotosfera: Se considera como la "superficie" solar, es la zona donde se emite la luz visible del Sol, vista a través de un telescopio, se presenta en forma de gránulos brillantes que a causa de nuestra atmósfera parecen estár en constante agitación, debido a que el Sol es gaseoso, ésta capa puede apreciarse hasta unos cientos de kilómetros de profundidad. Las Manchas Solares son el signo más evidente de la actividad en la fotosfera.

Cromosfera: Es una de las capas exteriores, su tamaño es aproximadamente de unos 10,000 kilómetros de y es imposible observarla sin ayuda de filtros especiales al ser opacada por el brillo de la fotosfera que es mucho mayor, sin embargo la cromosfera se hace visible durante los eclipses totales de Sol adquiriendo un tono rojizo.

Corona: Es la capa más exterior del Sol, su temperatura alcanza los millones de grados kelvin, debido a su elevada temperatura, la corona emite una gran cantidad de energía en forma de Rayos X. Ésta capa es observabledurante los eclipses solares, pero desde el espacio únicamente puede verse con la ayuda de instrumentos adecuados para eclipsar artificialmente al Sol. Su material es muy tenue y constantemente es expulsado hacia el espacio originando el llamado viento solar.


■ Características físicas del Sol:

Diámetro:         1,392,000 km
                  109 diámetros terrestres
Masa:             1,9891 x 10^30
Densidad:         1411 km/m³
Gravedad:         274 m/s²
                  27.9 veces la gravedad de la Tierra
Rotación:         27 días 6 horas 36 minutos*
Periodo orbital:  220,000,000 años**

*En el ecuador.
**Respecto al centro galactico.


■ Composición:

Hidrógeno 73.46%          Neón: 0.12%
Helio: 24.85%             Nitrógeno: 0.09%
Oxígeno: 0.77%            Sicilio: 0.07%
Carbono: 0.29%            Magnesio 0.05%
Hierro: 0.16%             Azufre 0.04%

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