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“La estrella de nuestro sistema, el Sol”, por Tomás Unger

Hoy se sabe cuánto mide el Sol, cuánto pesa, a qué distancia está y de dónde obtiene su energía. Hagamos un recuento de estos y más hallazgos.

Tomás Unger - Ilustración Sol

Ilustración sobre el Sol (El Comercio)

Desde tiempos prehistóricos todos los pueblos vienen celebrando el solsticio de invierno. Monumentos como Stonehenge, las pirámides de Egipto y el Intiwatana son algunos ejemplos. El solsticio marca el día más corto del año, el día cuando el Sol se va más lejos: al norte, si vivimos en el sur, y al sur, si vivimos en el norte. Hay que asegurarse de que el Sol comience a regresar y no se vaya para siempre.

—FUENTE DE VIDA—
Esta preocupación por el regreso de los días cada vez más largos del verano es justa. El Sol da vida. Con este maduran las cosechas, se calienta la tierra y crecen nuestros alimentos. No importa si comemos carne o pescado, ambos se han formado con vegetales o plancton que contienen energía gracias a la luz del Sol.

Hace más de 2.500 millones de años se formaron las primeras células que llevaron a cabo la fotosíntesis. Con la radiación del Sol, unió el CO2 con el agua, liberando oxígeno y construyendo carbohidratos, que son el combustible de la vida, ya sea de forma directa o través de muchas transformaciones. 

Cuando se le comience a agotar el hidrógeno, el Sol comenzará a colapsar.

—LA GRAN ESTRELLA—
Hoy sabemos no solo que va a regresar el equinoccio, si no cuánto se va a adelantar cada 70 años. Sabemos cuánto mide el Sol, cuánto pesa, a qué distancia está y, lo más importante, cómo obtiene su energía. Tardó mucho averiguar lo que sabemos hoy, que comenzó con las observaciones de los astrónomos de la antigüedad. Se sabía que el Sol siempre demora lo mismo entre cada aparente vuelta a la Tierra –un día– y su nombre griego es ‘hemera heliou’, que quiere decir día solar, de ahí ‘helios’, que significa ‘sol’. 

En latín es ‘sol’ y la mayoría de las lenguas modernas tiene alguna palabra parecida desde ‘sonne’, hasta ‘soleil’. El Sol es, además de fuente de energía, la medida del tiempo. De acuerdo a la latitud, la duración del día varía con la estación, pero la duración del día más la noche es siempre la misma. Por otro lado, el movimiento de los planetas, aparentemente inexplicable, dio comienzo a la teoría de la rotación y desplazamiento de la Tierra.

Con Nicolás Copérnico, en el siglo XV, comenzó el primer intento de sacar a la Tierra del centro del universo y ponerla a girar alrededor del Sol. Siguieron Galileo Galilei, Johannes Kepler y, finalmente, Isaac Newton, logrando poner a esta estrella en el sitio que ocupa hoy. Para entonces se sabía poco sobre la naturaleza de las estrellas, aunque se sabía que el Sol era una de ellas, pero tendrían que perfeccionarse todavía los telescopios para saber más sobre su naturaleza.

Desde Newton hasta el comienzo del siglo XIX, el progreso de los telescopios permitió aprender mucho sobre las estrellas y se pudo clasificar al Sol, determinando a qué secuencia pertenece. 

Simultáneamente, hubo un cambio radical en cuanto a nuestra visión del tiempo. Dos geólogos ingleses, James Hutton y Charles Lyell, demostraron que se necesitaban cientos de millones de años para explicar los fenómenos geológicos. Por su parte, el biólogo inglés Charles Darwin postuló que también se necesitaban millones de años para la evolución. A medida que el nuevo enfoque del tiempo tomaba cuerpo, a pesar de su enfrentamiento con la Biblia, surgió un nuevo problema con el Sol.

—LA ENERGÍA—
A principios del siglo XIX, Hermann von Helmholtz había planteado que, con la ley de la conservación de la energía, el Sol debía tener una fuente que permitiera el enorme gasto que hace. Se calculó que irradia el equivalente de unas 600 mil toneladas de combustible por segundo. En el siglo XIX, el combustible con mayor contenido de energía era en primer lugar el carbón. Se estimó que si el Sol fuera todo de carbón, al paso que gastaba energía duraría solo 150 mil años. Era definitivamente muy poco, habiendo ya evidencia de que la vida en la Tierra tenía millones de años.

Hubo dos intentos más de explicar la fuente de energía del Sol. Una era el impacto de meteoritos que, confrontado con los hechos, no soportó el análisis. El siguiente era el colapso gravitacional, que después de muchos intentos tampoco podía explicar el derroche de energía del Sol. 

Todo esto cambió con el descubrimiento de la radiación en 1896, por el físico francés Antoine Becquerel. Para 1911, el neozelandés Ernest Rutherford demostró que el átomo tenía un núcleo de protones, neutrones y electrones que giraban alrededor. En las reacciones químicas se libera energía por cambio de órbita de los electrones, pero los protones y neutrones están unidos por una fuerza mucho mayor. 

Nuestra estrella, que mide más de 1’400.000 km de diámetro, contiene el 99% de toda la masa del sistema solar.

En 1905, Albert Einstein mostró que al liberar la fuerza que une los núcleos, parte de la masa se convierte en energía por la fórmula E=mc2, una cifra difícil de imaginar. Un gramo de masa convertida en energía equivale a quemar 670.000 galones de gasolina.

Ahí quedó explicada la fuente de energía del Sol, que consta de 73% de hidrógeno y 25% de helio. El 2% restante es oxígeno, carbono, neón y fierro. Nuestra estrella, que mide más de 1’400.000 km de diámetro, contiene el 99% de toda la masa del sistema solar. En su interior, cada segundo, 600 millones de toneladas de hidrógeno se convierten por una reacción nuclear de fusión en helio. Con lo que 4 mil toneladas de materia se convierten en energía.

—EL FUTURO—
Por el momento, no es motivo de preocupación, pero en menos de cinco mil millones de años, cuando se le comience a agotar el hidrógeno, el Sol comenzará a colapsar; seguidamente se volverá una gigante roja de más de 100 millones de km de radio, que evaporará todos los planetas interiores, desde Mercurio hasta Marte, incluyendo la Tierra. Será 100 mil veces más luminoso que ahora y eventualmente se comenzará a reducir para volverse una enana blanca, una pequeña estrella del tamaño de la Tierra y con la masa del Sol, pero esa es otra historia.

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