¿De qué está hecho el Sol?

Cuando miramos el Sol, parece una enorme bola de fuego suspendida en el espacio. Sin embargo, esa imagen es solo una aproximación: el Sol no arde como una hoguera ni tiene una superficie sólida. Es una estrella formada principalmente por gases extremadamente calientes que, debido a la temperatura y la presión, se encuentran en estado de plasma. Entonces, ¿de qué está hecho el Sol exactamente? Sobre todo de hidrógeno y helio, aunque también contiene pequeñas cantidades de otros elementos. Conocer su composición ayuda a entender cómo produce luz, calor y energía para todo el sistema solar.

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El hidrógeno y el helio son sus ingredientes principales

Aproximadamente el 73 % de la masa del Sol es hidrógeno y cerca del 25 % corresponde al helio. El resto, alrededor del 2 %, está compuesto por elementos más pesados, como oxígeno, carbono, neón, hierro y nitrógeno. Aunque esta última cantidad parece pequeña, resulta importante para estudiar el origen y la evolución de la estrella.

Si contamos el número de átomos en lugar de medir la masa, la proporción cambia un poco: cerca del 91 % son átomos de hidrógeno y aproximadamente el 9 % son átomos de helio. El hidrógeno pesa menos que el helio, por eso las cifras son distintas según la forma de calcularlas.

• Hidrógeno: es el elemento más abundante y el combustible principal de la fusión nuclear.
• Helio: se produce continuamente en el interior del Sol cuando se unen núcleos de hidrógeno.
• Elementos pesados: incluyen oxígeno, carbono, hierro y otros minerales presentes en cantidades reducidas.

El Sol no es una bola de fuego: es plasma

En la Tierra, la materia suele presentarse como sólido, líquido o gas. En el Sol, la temperatura es tan elevada que los átomos pierden parte o todos sus electrones. El resultado es el plasma, un estado de la materia formado por núcleos atómicos y electrones que se mueven libremente.

Por eso no debemos imaginar el Sol como una roca caliente ni como una llama gigante. Una llama necesita una reacción química con oxígeno, como la combustión de la madera. En cambio, la energía solar procede de una reacción mucho más potente: la fusión nuclear, que ocurre en su núcleo.

¿Cómo se convierte el hidrógeno en energía?

En el centro del Sol, la temperatura alcanza unos 15 millones de grados Celsius y la presión es enorme. En esas condiciones, varios núcleos de hidrógeno pueden unirse mediante una serie de reacciones. Finalmente se forma un núcleo de helio, que tiene un poco menos de masa que los núcleos originales.

Esa pequeña diferencia no desaparece sin más: se transforma en energía, de acuerdo con la famosa relación entre masa y energía de Einstein, E = mc². La energía viaja desde el núcleo hacia las capas exteriores y acaba llegando al espacio en forma de luz, calor y otras radiaciones. Parte de esa energía tarda miles o incluso cientos de miles de años en atravesar el interior del Sol, pero una vez que sale de su superficie solo necesita unos ocho minutos para alcanzar la Tierra.

Las capas que forman el interior y la superficie solar

El Sol no tiene una superficie sólida, pero sí posee distintas capas con funciones y características diferentes. En el centro está el núcleo, donde se produce la fusión nuclear. A su alrededor se encuentra la zona radiativa, por la que la energía avanza principalmente mediante radiación, y después la zona convectiva, donde enormes corrientes de plasma caliente suben y bajan.

La capa que vemos a simple vista se llama fotosfera. Su temperatura ronda los 5.500 grados Celsius y en ella pueden observarse manchas solares. Por encima están la cromosfera y la corona, una atmósfera exterior muy extensa que puede alcanzar temperaturas de millones de grados y que se aprecia mejor durante un eclipse total.

• Núcleo: transforma hidrógeno en helio y genera la energía solar.
• Zona radiativa: transporta energía mediante partículas de luz llamadas fotones.
• Zona convectiva: mueve el plasma mediante corrientes ascendentes y descendentes.
• Fotosfera: es la capa visible que solemos identificar como la superficie del Sol.
• Corona: atmósfera exterior relacionada con el viento solar y las tormentas solares.

¿Cómo sabemos de qué está hecho el Sol?

Los científicos no pueden tomar una muestra del interior solar directamente, pero pueden estudiar la luz que llega hasta nosotros. Al pasar esa luz por instrumentos especiales, aparecen líneas oscuras y brillantes en el espectro. Cada elemento químico deja una especie de huella luminosa característica, como si tuviera un código de barras.

También se analizan las vibraciones del Sol, conocidas como heliosismología, y las partículas que expulsa mediante el viento solar. Gracias a estas técnicas sabemos que el Sol está compuesto sobre todo por hidrógeno y helio y que su composición se parece a la de otras estrellas de características similares.

En resumen, el Sol es una enorme esfera de plasma: su hidrógeno alimenta la fusión nuclear, el helio se acumula como producto de ese proceso y los elementos pesados están presentes en pequeñas proporciones. Sin esa transformación de materia en energía, la Tierra no recibiría la luz y el calor que hacen posible la vida.