¿Por qué fenómenos emite luz el Sol?
Eso es lo que vamos a ver en este breve artículo.
¡Buena exploración!
¿Cómo brilla el Sol?
El Sol, o cualquier otra estrella para el caso, «brilla» o «arde» gracias a un proceso de fusión termonuclear, no a una reacción química como la iluminación artificial de nuestro planeta.
Debido a que el Sol es muy masivo, tiene una gran gravedad y su núcleo está sometido a enormes niveles de presión y calor. Esta presión y calor son tan elevados en el núcleo del Sol (alrededor de 15 millones de °C) que los protones de los átomos de hidrógeno que componen la mayor parte del Sol chocan entre sí a suficiente velocidad como para que se peguen o «fusionen» para crear núcleos de helio. De hecho, se necesitan fusionar cuatro núcleos de hidrógeno para producir un núcleo de helio, aunque en realidad se trata de un proceso más complicado que consta de tres partes (hidrógeno a deuterio, deuterio a helio-3 y helio-3 a helio).
Sin embargo, la masa neta de los núcleos de helio fusionados es en realidad ligeramente inferior a la suma de las masas de los átomos de hidrógeno que los componen, y esta diminuta cantidad de masa perdida se convierte en una enorme cantidad de energía, según la relación de equivalencia masa-energía E = mc². Para dar una idea de la magnitud de este proceso, cada segundo de cada día nuestro Sol convierte unos 700 millones de toneladas de hidrógeno en unos 695 millones de toneladas de helio. Los 5 millones de toneladas que faltan se convierten en una energía equivalente a la detonación de unos 100.000 millones de bombas de un megatón, es decir, doscientos millones de veces la potencia explosiva de todas las armas nucleares que han explotado alguna vez en la Tierra. Y esto ocurre cada segundo.
El proceso de fusión libera, por tanto, enormes cantidades de energía, inicialmente en forma de fotones de rayos gamma, que atraviesan el interior del Sol por una combinación de radiación y convección, y luego se irradian al espacio en forma de energía electromagnética, incluida la luz visible. Este proceso también emite radiación de partículas, conocida como «viento estelar», un flujo constante de partículas cargadas eléctricamente, como protones libres, partículas alfa y partículas beta, así como un flujo constante de neutrinos. Es la presión interna de este proceso de fusión nuclear lo que impide que el Sol se colapse aún más bajo su propia gravedad (un estado de equilibrio hidrostático).
El hidrógeno es, con diferencia, el elemento más común en el Sol (y en el universo en su conjunto) y el helio es el segundo elemento más común. Una estrella pasa la mayor parte de su vida, conocida como su fase de «secuencia principal», fusionando hidrógeno en helio, pero en las estrellas más grandes y calientes el helio que se acumula en el núcleo se comprime y calienta cada vez más hasta que los átomos de helio comienzan a fusionarse para formar oxígeno y carbono. Por tanto, estas estrellas crean continuamente elementos más pesados a partir de otros más ligeros: helio a partir de hidrógeno, oxígeno a partir de helio, y así sucesivamente. Sin embargo, incluso en las estrellas más grandes, este proceso se detiene en el elemento ultraestable hierro, que no se fusiona fácilmente para formar elementos más pesados. En este punto, la presión interna de la gravedad toma el control, aplastando el núcleo y dando lugar a una explosión de supernova y a la creación de una estrella de neutrones o un agujero negro.
Esperamos que esta información te haya servido para aprender más sobre nuestro sol.
¡Hasta pronto en Le Petit Astronaute!
Descubre nuestro próximo artículo: ¿dónde está la tierra en el universo?