SI EL SOL FUERA UN POBLADO INDIO Del Sol a la Tierra, el viaje de la luz
Textos: Carmela Sánchez Ilustraciones: Inés Sánchez
1. El Sol Partículas en frenético caos, plasma estelar El Sol es una estrella. Una muy común, como tantas que existen en el Universo (sólo en nuestra galaxia hay más de 150.000 millones). Como otras estrellas, está formado por una mezcla caótica de partículas, compuesta en su mayor parte por núcleos de hidrógeno y helio (los ingredientes más comunes del Universo conocido). Este estado de la materia se denomina plasma. Es similar al gas, pero está ionizado (está tan caliente que los átomos se rompen y sus cargas se separan). En su interior se generan enormes cantidades de energía, que irradia al espacio, sobre todo en forma de luz visible e infrarroja (calor). Sólo las estrellas, y algunas nebulosas, irradian luz visible. La luz que nuestro cerebro percibe, la que vemos y nos permite ver.
2. Cuando el Sol se encendió Sol encendido y a su alrededor, todos nosotros
El Sol nació hace unos 4.600 millones de años, a partir de una inmensa nube de gas y polvo. Debido a la onda expansiva y a la materia aportada por un cercano cataclismo, comenzó a contraerse sobre sí misma y a girar a gran velocidad. Por efecto de la gravedad, atraía cada vez más materia. Así, se formó una gran esfera, densa y caliente. La presión y la temperatura aumentaron tanto, que en su interior empezaron a producirse reacciones termonucleares. ¡El Sol se encendió!. A su alrededor, se formaron otros agregados de materia: los planetas, que continúan girando a su alrededor y recibiendo la energía que irradia.
3. Dentro del Sol nace la luz La materia se transforma en energía dentro del Sol
En el Universo, la energía se transforma de una a otra de sus formas. En el Sol, la materia, que también es una forma de energía (como indica la famosa ecuación E = m x c2), se transforma en energía radiante; luz. Esto ocurre en el núcleo del Sol. Es la parte más caliente de la estrella (unos 15.000 millones de grados kelvin), por la propia energía que genera y porque está sometida a enormes presiones. En esas condiciones, se produce la fusión nuclear: 4 núcleos de hidrógeno se fusionan formando 1 núcleo de helio. Pero el núcleo de helio que se forma pesa menos que los cuatro núcleos de hidrógeno que se han fusionado. ¿Qué ha pasado con esa masa? Se ha transformado en energía. Se estima que cada segundo, en el Sol, 4,3 millones de toneladas de masa se convierten en 3,86 x 1026 J de energía. Nota: (E=m x c 2) significa: Energía=masa x velocidad de la luz al cuadrado.
4. Un momento, ¿Y qué es la luz? Dentro del Sol se genera energía, nace la luz. La energía generada en el interior del Sol es energía radiante; luz. La luz tiene una naturaleza escurridiza. Un rayo de luz se comporta como un chorro de partículas, y también como una onda electromagnética que se propaga en el vacío. Se llama electromagnética porque consiste en oscilaciones del campo eléctrico y magnético. Además, hay varios tipos de luz, o energía radiante. Se distinguen entre si por la frecuencia de sus oscilaciones (o la longitud entre las crestas de sus ondas), y llevan asociada distinta cantidad de energía. Cuanto mayor es la frecuencia de sus oscilaciones (más estrecho será el espacio entre las crestas de sus ondas), más energía tienen. Todos estos tipos de luz se conocen en conjunto como espectro electromagnético, y son (ordenados de mayor a menor energía): rayos gamma, rayos x, luz ultravioleta, luz visible, rayos infrarrojos, microondas y ondas de radio.
5. Un largo viaje desde el interior del Sol Salir del Sol es un viaje largo, cien mil años En el núcleo solar nace luz de muy alta energía (rayos gamma). Pero tiene que recorrer un camino muy, muy arduo antes de escapar hacia el espacio vacío. Y en este viaje, la mayoría de la luz disminuirá su energía (digamos que la onda empieza siendo muy apretada y se va estirando). Desde el núcleo pasa a otra capa del Sol, la zona radiativa. En el núcleo y en esta zona el plasma solar es muy denso. La luz generada chocará continuamente con otras partículas, siendo absorbida y re-emitida millones de veces, por lo que puede tardar cientos de miles de años en atravesarla. En estos choques cede parte de la energía, (y ésta energía calienta el interior del Sol). Después pasa a otra zona del Sol, la zona convectiva, menos densa y caótica. En ésta, la energía se transmite por convección (un sistema de columnas de plasma que ascienden al calentarse y descienden al enfriarse). Desde aquí llegará, por fin, a la superficie solar: la fotosfera.
6. Del Sol a la Tierra Salvar el abismo entre el Sol y la Tierra, ocho minutos Desde la superficie solar, la luz se irradia al espacio. Atraviesa el vacío a unos 300.000 km por segundo, nada en el Universo se mueve más rápido. Después de todo lo que le ha costado salir del Sol...sólo le llevará 8 minutos y 30 segundos recorrer los 149 millones de km que la separan de la Tierra. La mayoría de la luz que llega hasta aquí ha perdido mucha energía, (desde que nació en el núcleo como rayos gamma) y casi toda está en el rango de la luz visible e infrarroja, algo de luz ultravioleta y muy poca pertenece a otros tipos de radiación. Pero no toda llega a tocar la tierra, porque nuestro planeta está cubierto por la magnetosfera y la atmósfera. Estas capas filtran, desvían o reflejan parte de la radiación que viene del Sol. Más o menos, sólo la mitad de la energía alcanzará la superficie terrestre.
7. Los seres vivos la transforman en sí mismos Así vivimos, transformando la luz en nosotros La que alcanza la superficie de la tierra es, sobre todo, luz visible e infrarroja. Luz visible es aquella que nuestros ojos pueden percibir y nuestro cerebro interpreta; nos permite ver. La luz infrarroja la percibimos como calor. Ésta energía provoca efectos en la Tierra. La luz infrarroja, el calor, provoca el movimiento de las masas de aire y de agua de nuestro planeta; es el motor de la maquinaria climática. La luz visible alimenta un proceso muy singular: la vida. Los seres que realizan la fotosíntesis (algas, plantas y algunas bacterias), son capaces de captarla y transformarla en energía química. Ellos, y otros seres vivos que se alimenten de sus tejidos orgánicos, utilizarán esta energía para mantenerse y construirse.
Barcelona, Julio 2015