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El Sol

A pesar de ser por lejos el astro más grande del sistema solar, y contener el 99,8% de su masa total, el Sol es una estrella normal de tipo espectral G2, una más de los cien mil millones de estrellas que integran nuestra galaxia, la Vía Láctea.

La gravedad del Sol mantiene en sus respectivas órbitas a todos los planetas, asteroides y cometas del sistema solar, y la energía que irradia al espacio es un factor fundamental para el desarrollo de las diferentes formas de vida existentes en nuestro planeta.

Posee una masa de 1,989 x 1030 kilogramos (330.000 veces mayor a la de nuestro planeta) y un radio ecuatorial de 695.000 kilómetros (109 veces superior al de la Tierra). En el núcleo del Sol, que se extiende aproximadamente por un 25% de su radio, las condiciones son extremas: la temperatura alcanza los 15,6 millones de grados Kelvin, y la presión es superior a los 250.000 millones de atmósferas.

El Sol es la estrella más cercana a nuestro planeta, y la única cuya superficie podemos observar en gran detalle, por lo cual su estudio es una herramienta muy importante para la astrofísica. Su distancia a la Tierra no es constante, y varía a lo largo del año debido a la excentricidad de la órbita terrestre. La distancia media es de 149.675.000 kilómetros, y se la denomina “unidad astronómica” ya que se la utiliza frecuentemente para medir distancias astronómicas.

El Sol rota sobre sí mismo, y su eje está inclinado unos siete grados con respecto al plano de la eclíptica. Sus capas externas muestran una rotación diferencial: en el ecuador solar, la superficie rota cada 25,4 días, mientras en los polos lo hace cada 36 días. Esto se debe a que el Sol no es un cuerpo sólido como la Tierra; efectos similares son notables en los planetas gaseosos de nuestro sistema solar exterior. En el caso del Sol, la rotación diferencial se extiende considerablemente a regiones más profundas en su interior, aunque su núcleo sí rota como un cuerpo sólido.

En la actualidad, la masa del Sol está compuesta en un 75% por hidrógeno y un 25% por helio; en cuanto al número de átomos, un 92,1% son de hidrógeno y un 7,8% de helio. El 0,1% restante está compuesto por trazas de elementos más pesados, a los cuales en astrofísica se denomina genéricamente “metales”.

La energía irradiada por el Sol es producida en su núcleo, donde la temperatura y la presión son tan intensas que provocan reacciones nucleares, en las cuales cuatro núcleos de hidrógeno se fusionan formando un núcleo de helio, que posee un 0,7% menos de masa que los cuatro protones; esa diferencia es expulsada en forma de energía, mayormente rayos gamma, y se propaga hacia la superficie por un proceso de radiación. En las capas externas del Sol, sin embargo, la energía es propagada por un proceso de convección, siendo absorbida y emitida continuamente, cada vez a temperaturas más bajas, por lo cual en el momento en que alcanza la superficie, se ha convertido en su mayor parte en luz visible.

La atmósfera del Sol está dividida en tres capas. La primera, la fotósfera, es una región de unos 500 kilómetros de espesor, cercana a la superficie solar, que posee una temperatura de 4.300 a 9.000ºK y en la cual se desarrollan las manchas solares. Por encima de la misma se encuentra la cromósfera, una región de baja densidad de 15.000 kilómetros de espesor. La cromósfera posee una temperatura de 4.500ºK en la región adyacente a la fotósfera, que se incrementa a 1.500.000ºK en su parte superior; al emitir una cantidad reducida de energía, sólo resulta visible durante los eclipses totales de Sol, en los cuales aparece como un anillo rojizo alrededor del disco solar.

La zona inferior de la cromósfera es una capa de inversión, ya que en ella la temperatura es más baja que en la fotósfera. Su zona superior, por el contrario, es una intensa fuente de rayos X, debido a su elevada temperatura. La cromósfera está rodeada por la corona, también visible únicamente durante los eclipses totales de Sol, como un halo que se extiende por varios millones de kilómetros alrededor del disco solar. Su densidad es extremadamente baja, pero su temperatura es altísima, alcanzando los 2.000.000ºK.

Cada segundo, unos 700 millones de toneladas de hidrógeno son convertidas en 695 millones de toneladas de helio en el núcleo del Sol; los cinco millones de toneladas restantes son convertidos en energía, por lo cual el Sol va perdiendo paulatinamente masa. La energía generada en el núcleo del Sol tarda aproximadamente unos dos millones de años en alcanzar la fotósfera.

El hecho de que la vida ha prosperado en nuestro planeta durante un tiempo superior a los tres mil millones de años indica que en este período el Sol ha brillado siempre con una intensidad similar a la actual, por lo cual ha mantenido una producción estable de energía.