Descubre ¿De qué está Hecho el Sol y las Otras Estrellas?

Todos los días, desde que el mundo es mundo, el sol sale por el horizonte este de la tierra y se oculta por el oeste. Puede encontrarse a años luz de distancia, pero nuestro astro brilla tanto que no podemos mirarlo directamente sin recibir daño. Entonces ¿de qué está hecho el sol?

De que esta Hecho el Sol

¿Qué es el sol?

En su superficie, el Sol posee unas temperaturas que pueden llegar hasta los 5.500º C, hecho que puede derretir totalmente cualquier sonda que intente acercarse y aterrizar, inclusive desde una buena distancia. Es, literalmente, muy caliente para llegar a él, pero ello no quiere decir que no pueda ser estudiado.

Existen algunas técnicas por medio de las cuales hemos podido empezar a descubrir los secretos de las estrellas que se encuentran en el cielo nocturno, incluyendo nuestro sol, y para poder explicarlo vamos a hacer un poco de historia.

Dispersando la luz

En el año 1802, observando Por Donde Sale el Sol, un científico de origen inglés de nombre William Hyde Wollaston logró separar por medio de un prisma la luz solar y logró observar algo que no esperaba, que son las líneas oscuras en el espectro. Años más tarde, el óptico alemán Joseph von Fraunhofer creó un artefacto especial, llamado espectrómetro, con el que se logra dispersar mejor la luz mejor, y también pudo observar que existían más de estas llamativas líneas oscuras.

Los científicos inmediatamente tomaron nota de que las líneas oscuras se mostraban en el lugar en el que no había colores del espectro, porque había elementos en el interior y alrededor del Sol que se encontraban absorbiendo esas ondas de luz específicas. Por ello, se concluía que esas líneas oscuras mostraban la presencia de algunos elementos como calcio, sodio e hidrógeno.

Se trató de un descubrimiento profundo, llamativo bello y simple, pero también nos enseñó varios elementos clave de la estrella que tenemos más cerca. No obstante, también lo ha expresado el físico Philipp Podsiadlowski, este análisis posee algunas limitaciones. Hace esta indicación porque las teorías sólo nos explican sobre la composición de la superficie del sol, pero no nos indican de qué está compuesto el sol.

Como saber De que esta Hecho el Sol

Estas observaciones y conclusiones nos llevan a preguntarnos qué es lo que hay dentro del sol y de qué manera adquirió toda su energía.

Bajo tierra

A inicios del siglo XX se propugnó la tesis de que si los átomos de hidrógeno lograran fusionarse, era posible que se pudiera crear un elemento completamente diferente, que es el helio y liberarse energía en medio de ese proceso. El Sol era, por ello, rico en hidrógeno y helio, y debe su enorme poder energético a la formación de este último elemento a partir del primero. Pero esta teoría aún tenía que demostrarse.

En el año 1930 logró descubrirse que la energía solar se debía a esa fusión, pero eso también era sólo una teoría según el científico Podsiadlowski. Con la finalidad de poder saber más sobre la estrella de la que depende la vida de nuestro mundo, fue necesario ingresar hacia el interior de la Tierra.

Para ello, se tuvo que enterrar los experimentos que se pusieron en marcha debajo de las montañas. De esa manera fue diseñado el detector japonés Super-Kamiokande (Super-K). Así, a unos 1.000 metros bajo la superficie, se encuentra una sala que tiene un aspecto triste y raro, contiene un lago poco profundo de agua pura y 13.000 objetos esféricos cubren las pareces, el techo y el suelo bajo el agua.

Tiene el aspecto de un aparato de ciencia ficción, pero el Super-K tiene como función tratar de entender mejor cómo funciona el Sol, aprovechando que cada elemento posee un espectro de absorción único.

Encontrándose en el interior de la Tierra, se entiende que el Super-K no ha sido creado para detectar la luz. En cambio, lo que se espera es que se creen unas partículas muy especiales desde el centro de nuestra estrella y que logren volar a través de la materia. Hay muchos trillones de estas atravesando cada segundo. Y si no existieran estos detectores especiales, no hubiéramos tenido conocimiento de que se encontraban allí.

Pero el Super-K es capaz de poder hacer conocer varias de ellas, alrededor de unas 40 diarias, por causa de su detector de luz especial que fue inventado para captar el momento en el que estas partículas, llamadas neutrinos, llegan a interactuar con su lago de agua pura. La luz que se logra crear es muy débil, pero crea una especie de halo que puede ser recogido por los increíblemente sensibles detectores de luz.

La fusión de átomos dentro de las estrellas explica la formación de los neutrinos. Varios tipos especiales de neutrinos que han podido ser identificados con este método son estimados como una prueba evidente de la fusión nuclear del hidrógeno en helio que ocurre dentro del Sol, y no se conoce otra explicación a la manera en que se forman los neutrinos. Pero poder estudiarlos nos va a permitir observar lo que sucede dentro del Sol casi en tiempo real.

Manchas solares

Es sencillo que se tenga la idea de que el Sol es un elemento permanente. Pero esto no es así, porque las estrellas tienen ciclos y expectativas de vida, que cambian de acuerdo a su tamaño y a su proporción. En la década de 1980, investigadores que trabajaban en la Solar Maximum Mission, pudieron notar que en los últimos 10 años, la energía del Sol se ha desvanecido y luego ha podido recobrar la energía perdida.

Era también impensable la cantidad de manchas solares, que son áreas del Sol que poseen temperaturas más bajas, estaban relacionadas con esta actividad, cuantas más manchas había, se notó que más energía era liberaba. Pareciera un contrasentido, pero cuantas más manchas solares existen, esto es, cuanto más elementos fríos hay, más caliente se vuelve el Sol, y esto lo afirma Simon Foester, del Imperial College de Londres, Reino Unido.

¿Qué descubrieron los científicos?

Encontraron que existen zonas particularmente brillantes en la superficie del sol, que reciben el nombre de antorchas, que surgen junto con las manchas solares pero que poseen ambos lados visibles, y son estas antorchas desde las que se desprende la energía adicional, por medio de rayos X y ondas de radio.

Otra cuestión es que es posible poder detectar las erupciones solares, que son enormes destellos de materia que tienen su origen en la formación de una acumulación de energía magnética del Sol. Esto es, que las estrellas son capaces de emitir radiación por medio del espectro electromagnético, y estas erupciones se pueden observar por medio de detectores de rayos X y nos puede ayudar a saber de qué está hecho el sol. Esto nos lleva a poder observar también las Características de la Radiación Solar.

Aunque existen otras maneras de detectarlas. Una de las que se utiliza es por medio de las ondas de radio, y otra forma es a través de la radiación electromagnética. El inmenso radiotelescopio de Jodrell Bank, en Inglaterra, es el primero de esta clase en el mundo y es capaz de detectar erupciones solares, lo que ha sido afirmado por el científico Tim O’Brien, de la Universidad de Manchester, que trabaja en el mismo.

En el caso de que una estrella tenga un comportamiento normal, esto es, que no tenga mucha actividad, no va a emitir demasiadas ondas de radio. No obstante, cuando nacen o mueren las estrellas, son capaces de generar enormes emisiones. Lo que se pueden ver son los elementos activos. Observamos las explosiones de las estrellas, ondas de choque y vientos estelares generados.

Los radiotelescopios igualmente son usados por el científico irlandés Jocelyn Bell Burnell con la finalidad de descubrir púlsares, que es una clase especial de estrella de neutrones. Las estrellas de neutrones se forman luego de las explosiones gigantescas, que ocurren cuando una estrella se colapsa sobre sí misma para convertirse es increíblemente densa.

Los púlsares son ejemplos de una clase de estrellas que emiten una radiación electromagnética, que puede ser captada por medio de radiotelescopios. Se trata de una señal que es poco regular, que es capaz de emitirse cada pocos milisegundos y que provocó que, al principio, varios investigadores se pregunten si se trataba de maneras de comunicarse de especies inteligentes que se encuentren en otra parte del Universo.

La emisión de los púlsares

En razón del descubrimiento de muchos más púlsares, a día de hoy se admite el hecho de que esta emisión de pulsos regulares es causada por el giro de la estrella misma. Si usted observa el cielo en esa línea de visión, puede ser que vea un destello regular de un haz de luz pasando, muy parecido a como se comportaría un faro.

Algunas estrellas están destinadas a ser púlsares

Afortunadamente, nuestro sol no es una de ellas, porque es muy pequeño para que estalle en una reacción supernova cuando llegue al final de su tiempo de vida. De hecho, cuando ocurre una explosión estelar, se ha observado que se ha creado una supernova que es 570.000 veces más brillante que el Sol

¿Cuál es su destino del sol?

Es sabido, por la observación de otras estrellas de nuestra galaxia, que hay una amplia porción de opciones. Pero, en función de lo que se conoce de la masa de nuestro Sol y haciendo una comparado con otras estrellas, el futuro del sol aparenta ser muy claro y es que se va a expandir de forma gradual hasta el final de su vida, que ocurrirá en otros 5.000 millones de años, más o menos, hasta que se convierta en un gigante rojo.

Luego, tras una cantidad de explosiones, sólo restará un núcleo interno de carbono, que se especula que será del mismo tamaño de la Tierra, e irá enfriando de forma lenta por un período mayor al billón de años. Lo interesante es que existen muchos misterios que aún permanecen ocultos sobre el Sol, y muchos proyectos relevantes que quieren ayudar a desvelarlos.

Un ejemplo de estas iniciativas es la misión Solar Probe Plus de la NASA, que tratará de llegar más cerca del Sol que ninguna antes, para saber de qué está hecho el sol, con la finalidad de tratar de averiguar cómo el origen de los vientos solares y descubrir la razón por la cual la corona del Sol, que es el aura de plasma que se encuentra alrededor de la estrella, es más caliente que su superficie. Hasta ahora, solo conocemos algunos de los misterios esenciales del sol.

Energía

Los físicos utilizan el término energía para referirse a la capacidad de cambiar de estado o de producir otro por causa del movimiento o que genera radiación electromagnética, que puede tratarse de la luz o el calor, por ello la palabra proviene del griego y quiere decir fuerza en acción.

En el sistema internacional, la energía se mide en Julios, pero en el vocabulario común, mayormente se expresa en kilovatios por hora, pero debemos recordar que, según el primer principio de la termodinámica, la energía se conserva dentro de un sistema cerrado.

Termodinámica

Esta tiene su base en el primer y segundo principio, esto es, la energía se conserva y la entropía se aumenta, estos principios imponen grandes restricciones a cualquier modelo del universo, además, varias propiedades del espacio y el tiempo están naciendo en un sentido termodinámico.

Por lo tanto, estos conocimientos no deben considerarse que son construcciones básicas de interacciones esenciales, en este sentido, el espacio-tiempo es termodinámica, además, si se acepta juntar argumentos de estadísticas, habrá que preguntarse si las magnitudes del universo son probablemente termodinámicas, entonces nuestro universo estaría regido por magnitudes entrópicas más que por fuerzas absolutas.

Electromagnetismo

Esta fuerza se basa en la teoría de ondas de Maxwell y sus ecuaciones, pero no se entienden muy claramente estas teorías, pero no se basan en su interpretación primigenia de la relación entre los campos E y B, sino en la teoría de Ludvig Lorenz, con la que Maxwell nunca estuvo de acuerdo.

Maxwell ideó que estos dos campos deben ser inducidos de forma cíclica, para que se conserve la velocidad de la luz, por el contrario que Lorenz, pensó que en los dos campos conviene obtener una máxima intensidad de forma sincronizada, al mismo tiempo, para conservar esa velocidad.

Entonces, el de qué está hecho el sol, pues de hidrógeno y de helio, en interacción constante, que es capaz de producir energía, luz, calor y electromagnetismo, que influyen absolutamente en la conservación de la vida en nuestro planeta.

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