Sol para niños

Sol 

Primera imagen: fotografía de la luz visible del Sol con un filtro solar en 2013 Segunda imagen: fotografía ultravioleta retocada de la NASA en 2020
Datos derivados de la observación terrestre
Distancia media desde la Tierra	149 597 870 700 m (~ 1,5 × 1011 m)
Brillo visual (V)	−26,8
Diám. angular en el perihelio	32′35,64″
Diám. angular en el afelio	31′31,34″
Índice color (U-B)	+0,10
Índice color (B-V)	+0,63
Características físicas
Diámetro	1 391 016 km (~1,4 × 109 m)
Diámetro relativo (dS/dT)	109
Superficie	6,0877 × 1012 km²
Volumen	1,4123 × 1018 km³
Masa relativa a la de la Tierra	332 946 X
Masa	1,9891 × 1030 kg
Densidad	1411 kg/m³
Densidad relativa a la de la Tierra	0,255x
Densidad relativa al agua	1,41x
Gravedad en la superficie	274 m/s² (27,96 g)
Velocidad de escape	617,8 km/s
Temperatura efectiva de la superficie	5778 K (5505 °C)
Temperatura máxima de la corona	1-2×105 K
Temperatura del núcleo	~ 1,36 × 107 K
Luminosidad (LS)	3,827 × 1026 W
Periodo de rotación
En el ecuador:	27d 6h 36min
A 30° de latitud:	28d 4h 48min
A 60° de latitud:	30d 19h 12min
A 75° de latitud:	31d 19h 12min
Características orbitales
Distancia máxima al centro de la Galaxia	~2.5×1017 km ~26 000 años luz
Periodo orbital alrededor del centro galáctico	2,25 - 2,50 × 108 años
Velocidad orbital máxima	~251 km/s.
Inclinación axial con la eclíptica	7,25°
Inclinación axial con el plano de la galaxia	67,23°
Composición de la fotosfera
Hidrógeno	73,46 %
Helio	24,85 %
Oxígeno	0,78 %
Carbono	0,30 %
Hierro	0,16 %
Neón	0,12 %
Nitrógeno	0,09 %
Silicio	0,07 %
Magnesio	0,06 %
Azufre	0,05 %

El Sol es una estrella enorme en el centro del sistema solar. Está hecho de plasma, una sustancia caliente que brilla mucho. Es la principal fuente de luz y calor para la Tierra. El Sol se formó hace unos 4600 millones de años de una gran nube de gas y polvo. Su energía proviene de un proceso llamado fusión nuclear, que convierte hidrógeno en helio en su núcleo.

El Sol es casi una esfera perfecta y representa el 99,86% de la masa del sistema solar. La luz del Sol tarda 8 minutos y 20 segundos en llegar a la Tierra. Sin el Sol, no habría vida en nuestro planeta, ya que la luz solar ayuda a las plantas a hacer su comida y mantiene el clima.

En unos 5000 millones de años, el Sol se convertirá en una gigantesca estrella roja que podría engullir a Mercurio, Venus y tal vez a la Tierra. A pesar de ser una estrella “enana” comparada con otras estrellas más grandes, el Sol es el astro más brillante que vemos en el cielo.

Características

El Sol es una estrella enorme que hace brillar casi todo el sistema solar. Es mucho más brillante que la mayoría de las estrellas en nuestra galaxia, la Vía Láctea. El Sol es tan brillante que su luz llega a la Tierra en solo 8 minutos y 19 segundos. Aunque no tiene un borde definido, se mide hasta la parte visible llamada fotosfera. El Sol gira más rápido en su ecuador que en sus polos. Esto ocurre porque se mueve el calor desde el centro hacia afuera. El Sol rota en unos 25 días en el ecuador y en 33 días en los polos.

Luz solar

Amanecer desde el mirador del Garbí en Valencia (España)

La constante solar es la cantidad de energía que el Sol envía a la Tierra cada segundo. En el espacio, cerca del Sol, esta energía es de aproximadamente 1361 vatios por metro cuadrado. Pero, cuando llega a la Tierra, solo llegan unos 1000 vatios por metro cuadrado debido a la atmósfera. La luz del Sol tiene tres partes principales: 50% es luz infrarroja (calor), 40% es luz visible (la que vemos), y 10% es luz ultravioleta (que puede quemar la piel). El Sol parece blanco desde el espacio, pero lo vemos amarillo desde la Tierra porque la atmósfera lo cambia de color.

Composición

El Sol está hecho principalmente de dos elementos: hidrógeno (75%) y helio (24%). Los elementos más pesados, como oxígeno, carbono, neón e hierro, solo representan una pequeña parte. El hidrógeno y el helio vinieron del Big Bang, y los elementos más pesados se formaron en estrellas antiguas. Con el tiempo, el Sol ha convertido hidrógeno en helio en su núcleo. Aunque hoy la fotosfera del Sol tiene menos helio y elementos pesados que al principio, estos cambios no afectan el Sol que vemos. El Sol se volverá una gigante roja en el futuro.

Estructura del Sol

Imagen detallada de un conjunto de manchas solares observadas en el espectro de luz visible. La umbra y la penumbra son claramente discernibles, así como la granulación solar.

El Sol es una esfera gigante con una forma casi perfecta, aunque está un poco achatada en los polos. Está hecho de hidrógeno y helio, con otros elementos en menor cantidad. Dentro del Sol, el plasma está en equilibrio porque la presión en su interior equilibra la fuerza de gravedad. Las reacciones en el núcleo del Sol crean muchísima energía, que tarda un millón de años en llegar a la superficie. El Sol tiene varias capas: el núcleo solar, la zona radiante, la zona convectiva, la fotosfera, la cromosfera, la corona, y otras como las manchas solares y la granulación. Estas capas tienen diferentes funciones. Las reacciones nucleares en el núcleo convierten hidrógeno en helio, liberando energía, que mantiene el Sol brillante y caliente.

El ciclo ocurre en las siguientes etapas:

₁H¹ + ₆C¹² → ₇N¹³

₇N¹³ → ₆C¹³ + e⁺ + neutrino

₁H¹ + ₆C¹³ → ₇N¹⁴

₁H¹ + ₇N¹⁴ → ₈O¹⁵

₈O¹⁵ → ₇N¹⁵ + e⁺ + neutrino

₁H¹ + ₇N¹⁵ → ₆C¹² + ₂He⁴.

Sumando todas las reacciones y cancelando los términos comunes, se tiene

4 ₁H¹ → ₂He⁴ + 2e⁺ + 2 neutrinos = 26,7 MeV.

El Sol produce energía a través de un proceso llamado fusión nuclear. En este proceso, los protones se fusionan para formar átomos más pesados, como el helio, y liberan una gran cantidad de energía. Este proceso ocurre en dos fases principales: primero, en el ciclo de cadena protón-protón, y luego en el ciclo de Critchfield o ciclo de Bethe.

Dentro del Sol, la energía se mueve desde el núcleo a través de diferentes capas. En la zona radiante, la energía viaja lentamente por radiación. En la zona convectiva, el calor se mueve por corrientes de gas. La fotosfera es la capa que vemos desde la Tierra y muestra manchas solares oscuras. Encima de la fotosfera está la cromosfera, que es más delgada y rojiza, y la corona solar, que es la capa exterior muy caliente del Sol.

La heliosfera es la región alrededor del Sol que nos protege de las radiaciones del espacio.

Actividad solar

Filamento solar fotografiado el 31 de agosto de 2012 (NASA). La eyección de masa solar viajó a 1500 kilómetros por segundo.

La eyección de masa coronal (CME) es una gran ola de radiación y viento solar que sale del Sol durante su fase de máxima actividad, llamada Actividad Máxima Solar. Estas olas pueden dañar los circuitos eléctricos, transformadores y sistemas de comunicación, causando lo que se conoce como una tormenta solar.

Cada 11 años, el Sol pasa por esta fase de máxima actividad, y actualmente estamos en el Ciclo Solar 25, que empezó en diciembre de 2019. Una tormenta solar fuerte puede detener la electricidad en grandes ciudades por semanas, meses, o incluso años. También puede causar problemas con las señales de radio, la navegación aérea, y los satélites.

Por ejemplo, el 13 de marzo de 1989, una tormenta solar en Quebec, Canadá, causó un apagón que afectó a seis millones de personas y costó cientos de millones de dólares.

Además, en septiembre de 1859, una tormenta solar afectó al mundo entero, dañando líneas telegráficas y causando incendios. En ese evento, se pudo ver una aurora boreal en lugares tan lejanos como Colombia.

Nacimiento y muerte del Sol

La diferencia de tamaños entre el Sol y la Tierra queda patente en esta imagen comparativa de ambos, con la Tierra en el lado izquierdo, y un trozo del Sol a la derecha.

El Sol se formó hace 4650 millones de años y tiene suficiente combustible para otros 7500 millones de años. Luego, crecerá mucho y se convertirá en una gigante roja. Después, se hundirá y se convertirá en una enana blanca, que tomará mil millones de años en enfriarse.

El Sol se formó a partir de nubes de gas y polvo que tenían restos de estrellas anteriores. De estas nubes nacieron los planetas, asteroides, y cometas del sistema solar. Dentro del Sol, los átomos de hidrógeno se transforman en helio y esto produce la energía que vemos como luz. Ahora, el Sol está en una fase estable que durará otros 5000 millones de años.

Cuando el Sol quede sin hidrógeno, empezará a expandirse y se convertirá en una estrella gigante roja, y podría incluso engullir la Tierra. Finalmente, el Sol se convertirá en una enana blanca y se enfriará lentamente, sin explotar como una supernova.

Importancia de la energía solar en la Tierra

La mayor parte de la energía que usan los seres vivos viene del Sol. Las plantas absorben la energía solar y hacen fotosíntesis, luego los animales que comen plantas, como los herbívoros, obtienen una parte de esa energía, y los animales que comen otros animales, como los carnívoros, obtienen una cantidad aún menor.

Las fuentes de energía que usamos, como los combustibles fósiles y la energía hidroeléctrica, también provienen indirectamente del Sol. Los combustibles fósiles almacenan energía solar de hace millones de años, y la energía hidroeléctrica usa la energía del agua que el Sol evaporó.

Aunque la energía solar es una buena opción, todavía no se usa mucho porque la tecnología actual no es muy eficiente.

En el interior del Sol, la reacción termonuclear convierte enormes cantidades de hidrógeno en helio, produciendo mucha energía solar. Esta energía mantiene el Sol brillante y da vida a la Tierra.

Observación astronómica del Sol

En el siglo XVII, Galileo Galilei fue uno de los primeros en observar el Sol usando vidrios ahumados y proyección. Descubrió manchas solares y estudió cómo gira el Sol. Hoy en día, los científicos usan telescopios en la Tierra y en el espacio para estudiar el Sol y predecir eventos que pueden afectar las comunicaciones.

La luz del Sol parece amarilla, pero en realidad emite luz en todos los colores. Para estudiar el Sol mejor, Agencia Espacial Europea y NASA lanzaron el satélite SOHO en 1995. La sonda Génesis también estudió el Sol, pero se estrelló al regresar a la Tierra en 2004.

Hace muchos años, Aristarco de Samos intentó medir la distancia al Sol y descubrió que era mucho más lejos de lo que pensaba. En 1650, Godefroy Wendelin hizo mediciones más precisas. Luego, en 1673, Giovanni Cassini calculó la distancia al Sol casi correctamente usando la distancia a Marte.

Frases célebres sobre el sol

• "El Sol es el centro del sistema solar y su influencia lo alcanza todo. La observación de sus manchas solares ha revelado que no es una esfera perfecta, sino que tiene una estructura compleja." -Galileo Galilei

• "La Tierra es un punto azul pálido en el vasto espacio oscuro. Todos nuestros sueños, todos nuestros problemas y todas nuestras esperanzas están en ese pequeño punto de luz, que es nuestro hogar." -Carl Sagan

• "El Sol es la fuente de toda la luz y calor que llega a la Tierra. Su influencia es la fuerza principal que mantiene el equilibrio del sistema solar." -Isaac Newton

• "El Sol es la principal fuente de energía para la vida en la Tierra. Sin él, el ciclo de vida de las plantas, el clima, y prácticamente todo lo que conocemos, no existiría." -Lynn Margulis

• "El Sol no solo ilumina el mundo, sino que también lo transforma. Su energía es la que permite que la vida prospere en nuestro planeta." -Aristóteles

Datos de interés

• Gran Tamaño: El Sol es tan grande que cabe aproximadamente 1.3 millones de Tierras dentro de él. ¡Es un gigante!

• Luz y Calor: La luz del Sol tarda unos 8 minutos y 20 segundos en llegar a la Tierra. Esto significa que cuando vemos el Sol, estamos viendo cómo era hace poco más de 8 minutos.

• Fusión Nuclear: El Sol produce energía mediante fusión nuclear, que es el proceso de unir átomos de hidrógeno para formar helio, liberando una enorme cantidad de energía. Cada segundo, el Sol convierte alrededor de 4.1 millones de toneladas de hidrógeno en helio.

• Manchas Solares: Las manchas solares son regiones del Sol que están más frías que el resto de su superficie. Estas manchas pueden ser tan grandes que la Tierra podría caber dentro de ellas varias veces.

• Tormentas Solares: El Sol emite ráfagas de partículas cargadas llamadas viento solar. Durante las tormentas solares, estas partículas pueden causar auroras en la Tierra y afectar a los satélites y sistemas de comunicación.

• Rotación Diferencial: El Sol no rota como una esfera sólida. En su ecuador, rota más rápido (cada 24-25 días) que en los polos (cada 35 días). Esta rotación diferencial es parte de lo que genera el campo magnético del Sol.

• Súper Solar: Hay estrellas mucho más grandes y brillantes que el Sol, como la VY Canis Majoris, que es una de las estrellas más grandes conocidas y podría caber dentro de ella más de 1.000.000.000.000 de soles.

• Inestabilidad a Largo Plazo: Dentro de unos 5.000 millones de años, el Sol se expandirá para convertirse en una gigante roja, engullendo a Mercurio, Venus y posiblemente a la Tierra. Luego, se convertirá en una enana blanca.

• Ciclos de Actividad: El Sol pasa por ciclos de actividad de aproximadamente 11 años, durante los cuales el número de manchas solares y las tormentas solares varían. Este ciclo afecta el clima espacial y puede influir en la cantidad de radiación que llega a la Tierra.

• Estudio Antiguo: En la antigua Grecia, los filósofos como Anaxagoras y Hiparco estudiaron el Sol y su influencia en la vida y el clima. Hiparco incluso hizo uno de los primeros intentos de medir el tamaño del Sol.

Galería de imágenes

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  GIF, hecho por la NASA, abril 2008.

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  Capas internas del sol

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  Imagen que muestra las capas del interior del Sol

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  Esquema de la estructura de anillo de una llamarada solar y su origen causado por la deformación de las líneas del campo electromagnético

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  El Sol con algunas manchas solares visibles. Las dos manchas en el medio tienen casi el mismo diámetro que la Tierra.

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  Imagen detallada de un conjunto de manchas solares observadas en el visible. La umbra y la penumbra son claramente discernibles así como la granulación solar.

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  Vídeo de cámara rápida de una región activa en la superficie del Sol capturado con un refractor de 152 mm y un filtro de cromosfera Daystar Quark.

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  Vista de la heliosfera protegiéndonos de las radiaciones provenientes del centro de la galaxia

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  Los puntos brillantes y los arcos iluminados de material solar que flotan en la atmósfera del sol resaltan lo que se conoce como regiones activas en el sol, en esta imagen del Observatorio de Dinámica Solar de la NASA, capturada el 20 de abril de 2015. Estas son áreas de actividad magnética intensa y compleja que a veces pueden dar lugar a erupciones solares como erupciones solares y eyecciones de masa coronal.

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  El Sol rodeado por un arcoíris (halo solar).

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  Sol rodeado por un halo solar, fotografía tomada en la Ciudad de Bogotá D.C Colombia.

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  Ciclo de vida del Sol

• NASA SDO multispectral view of the Sun, September 2011.ogv

  Video con un mosaico de imágenes captadas por instrumentos de la sonda espacial Solar Dynamics Observatory que permite observar la luz producida por el Sol más allá de lo que el ojo humano puede percibir

Véase también

En inglés: Sun Facts for Kids