Temperatura de la superficie del Sol en grados centígrados
La mayoría de las estrellas son bastante simples. Tienen una gran variedad de tamaños y temperaturas, pero la gran mayoría pueden caracterizarse por dos únicos parámetros: su masa y su edad. (La composición química también tiene algún efecto, pero no lo suficiente como para cambiar la imagen general de lo que vamos a tratar aquí. Todas las estrellas tienen aproximadamente tres cuartas partes de hidrógeno y una cuarta parte de helio cuando nacen).
La dependencia de la masa se debe a que el peso de la masa de la estrella determina su presión central, que a su vez determina su ritmo de combustión nuclear (mayor presión = más colisiones = más energía), y la energía de fusión resultante es la que impulsa la temperatura de la estrella. En general, cuanto más masiva es una estrella, más brillante y caliente debe ser. También ocurre que la presión del gas a cualquier profundidad de la estrella (que también depende de la temperatura a esa profundidad) debe equilibrar el peso del gas que está por encima. Y finalmente, por supuesto, la energía total generada en el núcleo debe ser igual a la energía total radiada en la superficie.
La muerte del sol
El Eclesiastés no acertó al afirmar que “no hay nada nuevo bajo el sol”. Dentro de unos mil millones de años el sol brillará tanto que hará hervir los océanos de la Tierra. Esto preocupa a las personas que piensan a largo plazo, como el reportero de la radio de la BBC que me pidió recientemente mi opinión sobre cómo mitigar este riesgo para el futuro de la humanidad.
La solución más sencilla que se me ocurrió es rociar un manto de partículas en la estratosfera que refleje la luz solar y enfríe la Tierra, de forma similar a los efectos de una erupción volcánica natural, una guerra nuclear o el impacto de un asteroide (se ha propuesto la misma técnica para limitar el calentamiento global antropogénico). Bloquear la luz solar de este modo sirve para lo mismo que el uso de gafas de sol para moderar el impacto de la dañina radiación UV en nuestros ojos.
Sin embargo, miles de millones de años más tarde, cuando el sol brille aún más y acabe por inflarse hasta convertirse en una estrella gigante roja que engulla a la Tierra, a nuestra civilización no le quedaría más remedio que reubicarse más lejos en el sistema solar. Sin embargo, dado que los terrenos naturales de planetas y lunas sólo están disponibles en lugares específicos, y que el sol cambiará su brillo continuamente, sería prudente fabricar una estructura gigantesca que sea capaz de maniobrar a la distancia orbital óptima en cualquier momento.
El sol es una estrella
El Sol es la estrella situada en el centro del Sistema Solar. Es una bola casi perfecta de plasma caliente,[18][19] calentada hasta la incandescencia por reacciones de fusión nuclear en su núcleo, que irradia la energía principalmente como luz visible, luz ultravioleta y radiación infrarroja. Es, con mucho, la fuente de energía más importante para la vida en la Tierra. Su diámetro es de unos 1,39 millones de kilómetros, es decir, 109 veces el de la Tierra. Su masa es unas 330.000 veces mayor que la de la Tierra, y representa aproximadamente el 99,86% de la masa total del Sistema Solar[20]. Aproximadamente tres cuartas partes de la masa del Sol están formadas por hidrógeno (~73%); el resto es mayoritariamente helio (~25%), con cantidades mucho menores de elementos más pesados, como oxígeno, carbono, neón y hierro[21].
Según su clase espectral, el Sol es una estrella de secuencia principal de tipo G (G2V). Como tal, se le denomina informalmente, y no con total exactitud, una enana amarilla (su luz se acerca más al blanco que al amarillo). Se formó hace aproximadamente 4.600 millones de años[a][14][22] a partir del colapso gravitatorio de la materia dentro de una región de una gran nube molecular. La mayor parte de esta materia se concentró en el centro, mientras que el resto se aplanó en un disco orbital que se convirtió en el Sistema Solar. La masa central se volvió tan caliente y densa que acabó iniciando la fusión nuclear en su núcleo. Se cree que casi todas las estrellas se forman mediante este proceso.
Qué tamaño tiene el sol
Como cualquier estrella en su apogeo, el Sol está formado principalmente por átomos de hidrógeno que se fusionan de dos en dos en helio, liberando una inmensa energía en el proceso. Pero es la diminuta concentración de elementos más pesados del Sol, que los astrónomos llaman metales, la que controla su destino. “Incluso una fracción muy pequeña de metales es suficiente para alterar completamente el comportamiento de una estrella”, explica Sunny Vagnozzi, físico de la Universidad de Estocolmo (Suecia) que estudia la “metalicidad” del sol. Cuanto más metálica es una estrella, más opaca es (ya que los metales absorben la radiación), y su grado de opacidad se relaciona a su vez con su tamaño, temperatura, brillo, vida útil y otras propiedades clave. “La metalicidad también indica cómo morirá la estrella”, explica Vagnozzi.
Pero la metalicidad del Sol, además de revelar su propia historia, también sirve como una especie de vara de medir para calibrar las mediciones de la metalicidad de todas las demás estrellas y, por tanto, las edades, temperaturas y otras propiedades de las estrellas, galaxias y todo lo demás. “Si cambiamos la vara de medir del Sol, automáticamente cambia nuestra comprensión del cosmos”, afirma Martin Asplund, astrofísico de la Universidad Nacional de Australia. “Así que tener un conocimiento preciso de la composición química solar es extremadamente importante”.