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Análisis:

El Sol: a ocho minutos luz

Para conocer lo que ocurre en las capas más profundas del astro rey se recurre a la heliosismología, que revela con el registro de las ondas de sonido generadas en el interior solar las características físicas de la zona donde se han originado

Una tormenta solar, una aurora visible desde el espacio y otra desde la superficie terrestre.
Una tormenta solar, una aurora visible desde el espacio y otra desde la superficie terrestre. ESA/NASA

Entre las más de cien mil millones de estrellas que pueblan nuestra Galaxia, el Sol pasaría totalmente desapercibido. Una estrella de color amarillo y tamaño medio que lleva 4.600 millones de años quemando hidrógeno, su combustible, para generar la energía que necesita con el fin de mantenerse estable. Con el resto de objetos del Sistema Solar (planetas, satélites y cuerpos menores) se formó de la contracción de una nube de polvo y gas en rotación. Casi dos tercios de las estrellas se encuentran acompañadas por otras, formando sistemas binarios o múltiples, mientras que el Sol se nos muestra aislado, una primera característica a destacar.

La determinación de su distancia a la Tierra fue un objetivo perseguido durante muchos siglos, permitiendo colocar finalmente una referencia geométrica básica en nuestro Sistema Solar, la unidad astronómica, 150 millones de kilómetros. Por consiguiente, su luz tarda tan sólo unos ocho minutos en llegar hasta nosotros. A dicha distancia, su millón y medio de kilómetros de diámetro se nos muestra como un disco con medio grado de tamaño angular en el cielo, lo suficiente para que podamos observar detalles de su superficie. De hecho, es todavía la única estrella que podemos observar de esta forma. Lo que hemos conocido de ella lo hemos aplicado enseguida a otras que sólo podemos ver como un punto. En este sentido, el Sol constituye la piedra de Rosetta de la Astrofísica.

Durante muchos siglos la Biblia constituyó la única referencia para conocer su edad y del resto de nuestro sistema planetario. Unos pocos miles de años. En el siglo XIX se inició una viva discusión, basada especialmente en evidencias geológicas en nuestro propio planeta, y en unas décadas se aumentó su edad a varios miles de millones de años. Las consecuencias fueron múltiples. Debía tener lugar en el interior solar un nuevo proceso, las reacciones nucleares, que le permitiera brillar durante un tiempo tan prolongado. Si la edad del Sol era mayor, también lo era la de la Tierra. La teoría de la evolución de las especies, propuesta originalmente por Darwin, disponía de suficiente tiempo para explicar el proceso evolutivo desde las primitivas bacterias a los seres complejos, como el ser humano.

La fotosfera, a 5.000 grados

La luz es la principal herramienta de que disponemos para el estudio del Sol. La superficie solar, la fotosfera, tiene una temperatura de unos 5.000 grados, con lo que la mayor parte de la radiación emitida se encuentra en la región del espectro visible, no es por casualidad el que nuestros ojos sean sensibles a dicha luz. Un pequeño telescopio y una cámara digital nos permiten ver algo similar a la figura 1. En ella destacan unas estructuras oscuras, las manchas, que son el asiento de intensos campos magnéticos. Su número varía con un ciclo de actividad de once años. Estructuras más pequeñas, la granulación, son la consecuencia del transporte de energía por convección.

Para conocer lo que ocurre en las capas más profundas del Sol, su interior, se recurre a una técnica más compleja: la heliosismología. Al igual que los tonos musicales con que vibra un objeto nos informan de que está compuesto, así el registro de las ondas de sonido generadas en el interior solar nos revela las características físicas de la zona donde éstas se han originado. De esta forma se ha comprobado que nuestras ideas sobre la evolución de las estrellas son correctas.

La utilidad de los eclipses totales

Durante siglos, los eclipses totales han constituido la única oportunidad para contemplar las capas más externas del Sol: cromosfera y corona. Sorprendentemente se comprobó que la temperatura aumenta en ellas progresivamente hacia fuera hasta valores de más de un millón de grados emitiendo radiación muy energética (ultravioleta y rayos X), que es observada continuamente desde telescopios espaciales. De la corona escapa también un flujo continuo de partículas subatómicas cargadas eléctricamente (protones, electrones y núcleos de helio): el viento solar.

Por último destacaríamos que el Sol es nuestra estrella, la que proporciona la mayor parte de la energía que necesita nuestro planeta para mantener unas condiciones adecuadas para la vida. Situado en nuestra vecindad, cualquier cambio en su radiación o en el viento solar puede afectarnos de forma importante, por lo que hemos de conocer su estructura y predecir sus futuras variaciones.

La atmósfera solar se ve sacudida por fuertes tormentas que duran, como las terrestres, varios días y durante las cuales miles de millones de toneladas de las citadas partículas subatómicas son lanzadas al espacio interplanetario. Guiadas por el campo magnético interplanetario en ocasiones encuentran a una pequeña bola, la Tierra, en su camino. La manifestación más evidente de la influencia de dichas tormentas sobre nuestro planeta la constituyen las auroras (figura 2), pero sin duda son de especial interés la influencia dañina que tales tormentas ejercen sobre nuestro entorno tecnológico: redes de telecomunicaciones espaciales, las grandes líneas de distribución eléctrica en tierra y los gaseoductos. Los astronautas en sus salidas fuera de la nave y en sus futuros viajes a la Luna y a los planetas vecinos deben protegerse también de su influencia. En el próximo futuro el conocimiento de las condiciones del medio interplanetario, el medio ambiente espacial, será casi tan esencial como las actuales predicciones de la meteorología.

La influencia de las variaciones solares sobre el clima terrestre es un tema de candente debate en el contexto del calentamiento global que sufre nuestro planeta. Si bien las variaciones solares pudieron ser en gran parte responsables de los cambios climáticos de los últimos 10.000 años, su contribución al aumento de temperaturas es casi despreciable en relación a la clara huella humana mediante la emisión de gases invernadero procedentes de la quema de combustibles fósiles y la actividad agrícola.

M. Vázquez Abeledo pertenece al Instituto de Astrofísica de Canarias y es miembro de la Sociedad Española de Astronomía