¿Cuáles son las capas del Sol?

El Sol, la estrella central de nuestro sistema solar, es un cuerpo celeste masivo y complejo que proporciona la energía necesaria para la vida en la Tierra. Sin el Sol, no existiríamos. Como estrella de secuencia principal de tipo G, el Sol consta de varias capas distintas, cada una con propiedades y características únicas.

El núcleo

Partimos de dentro hacia afuera. Empezamos con el corazón del Sol. Es la capa más interna, un entorno de alta presión y alta temperatura donde se produce la fusión nuclear. La densidad en el núcleo alcanza aproximadamente 150 g/cm³, y la temperatura ronda los 15 millones de Kelvin. En el núcleo, los núcleos de hidrógeno (protones) chocan y se combinan para formar helio a través de un proceso conocido como cadena protón-protón. Este proceso de fusión libera una inmensa cantidad de energía en forma de fotones, neutrinos y energía cinética, que alimenta al Sol y proporciona la energía que sustenta la vida en la Tierra.

La Zona Radiativa

Viajamos un poco más y nos encontramos con un mar de fotones. Es justo lo que nos encontramos por encima del núcleo: se trata de una capa en la que la energía generada en el núcleo se transporta hacia el exterior a través de la radiación. En esta zona, los fotones (partículas de luz) viajan a través de una serie de interacciones con la materia, siendo absorbidos y reemitidos repetidamente. Este proceso, conocido como difusión radiativa, hace que la energía se mueva lentamente hacia el exterior. ¿Hasta dónde llega esta zona? La zona radiativa se extiende desde el borde exterior del núcleo hasta aproximadamente el 70 % del radio del Sol, con temperaturas que van desde unos 7 millones de Kelvin en el límite del núcleo hasta unos 2 millones de Kelvin en el borde exterior.

La Zona Convectiva

Nos movemos a la siguiente capa solar para toparnos con la zona de convección que se extiende hasta la superficie visible del Sol, o fotosfera. En esta capa, las temperaturas han descendido hasta un punto en el que la convección, en lugar de la radiación, se convierte en el mecanismo dominante para transferir energía hacia el exterior. La convección ocurre cuando el plasma caliente y flotante se eleva hacia las regiones más frías y menos densas de arriba, libera su calor y luego vuelve a hundirse, creando un flujo continuo de plasma conocido como corrientes de convección. Como curiosidad, a principios del siglo XX, el astrofísico danés Ejnar Hertzsprung fue uno de los primeros científicos en investigar el papel de la convección en el interior del Sol. Su trabajo sentó las bases para nuestra comprensión de cómo se transporta la energía en las capas exteriores de las estrellas.

La fotosfera

Nos adentramos en la superficie visible de nuestra estrella. Es la capa del Sol que vemos cuando lo observamos desde la Tierra; es relativamente delgada, con un espesor de unos 500 kilómetros y muestra numerosas características, como las manchas solares, que son regiones más frías y oscuras causadas por el campo magnético del Sol que inhibe el flujo ascendente de calor. La temperatura en la fotosfera promedia alrededor de 5.800 Kelvin, pero varía según la ubicación y la presencia de manchas solares. Para encontrar los primeros estudios de las manchas solares debemos remontarnos a principios del siglo XVII, cuando astrónomos como  Christoph Scheiner comenzaron a observar y documentar estas características en la superficie del Sol. Concretamente, Scheiner las descubrió oficialmente en 1611 y su trabajo, aun publicado por un amigo con un pseudónimo, inició una larga tradición de observación e investigación solar que continúa hasta el día de hoy.

La cromosfera y la corona

Llegamos a las últimas paradas del Sol, la atmósfera exterior del Sol que consta de dos capas: la cromosfera y la corona. La cromosfera es una fina capa de plasma que emite un brillo rojizo, visible durante los eclipses solares. La corona es la capa más externa del Sol, un plasma extremadamente caliente y tenue que se extiende millones de kilómetros en el espacio y es visible como el halo etéreo que se observa durante un eclipse solar total. La temperatura en la cromosfera varía desde aproximadamente 4500 Kelvin en la base hasta alrededor de 25.000 Kelvin en la parte superior, mientras que la corona alcanza temperaturas de 1 a 3 millones de Kelvin, con algunas regiones que superan los 10 millones de Kelvin.

Referencias: