El Sol

01 · Lugar en la galaxia y en la jerarquía estelar

El Sol está a unos 26.700 años-luz del centro galáctico, en uno de los brazos secundarios de la Vía Láctea — el Brazo de Orión. Orbita el centro galáctico a 220 km/s y completa una vuelta (año cósmico) cada 225-250 millones de años.

Es una estrella muy común en términos cósmicos: las estrellas tipo G representan ~7.5% de las estrellas de la galaxia. Sin embargo, dentro de las G es ligeramente más brillante y caliente que la mediana, y tiene un contenido de elementos pesados (metalicidad) más alto que el promedio del disco galáctico.

02 · Estructura interna

El Sol no tiene superficie sólida. Su interior se organiza en capas según la temperatura y los procesos físicos dominantes:

• Núcleo (0–0.25 R☉) — donde ocurre la fusión termonuclear. Temperatura ~15.7 M K, densidad 150 g/cm³ (más denso que el oro).
• Zona radiativa (0.25–0.7 R☉) — la energía se transmite por fotones que rebotan billones de veces. Un fotón tarda ~170.000 años en atravesarla.
• Tacoclina — capa fina entre la zona radiativa y la convectiva, donde se genera el dinamo magnético.
• Zona convectiva (0.7–1.0 R☉) — el plasma asciende y desciende como agua hirviendo. La granulación visible en imágenes de alta resolución es la huella superficial de estas células convectivas.

Las observaciones de helioseismología (oscilaciones acústicas medidas con SOHO/MDI) permiten cartografiar el interior con precisión sorprendente.

03 · Atmósfera solar

A diferencia de los planetas, la atmósfera del Sol se extiende millones de kilómetros y comprende cuatro capas con propiedades muy diferentes:

• Fotosfera — la "superficie" visible. Espesor ~500 km, temperatura ~5.778 K. Aquí se forman las manchas solares.
• Cromosfera — capa rojiza de ~2.000 km de grosor, visible en eclipses totales o con filtros H-alfa. Temperatura sube a 20.000 K.
• Región de transición — capa fina donde la temperatura sube de 20.000 a 1 M K en pocos cientos de km.
• Corona — extiende millones de km, temperatura > 1 M K. Visible como halo en eclipses totales. Da origen al viento solar.

04 · Fusión nuclear

El núcleo del Sol convierte hidrógeno en helio mediante la cadena protón-protón (98% del proceso) y, en menor medida, el ciclo CNO. Cada segundo:

• Se fusionan 600 millones de toneladas de hidrógeno en 596 Mt de helio.
• Los 4 Mt de masa restantes se convierten en energía pura (E = mc²) — equivalente a 3.83 × 10²⁶ joules por segundo.
• Esto produce un flujo de 62 mil millones de neutrinos por cm² por segundo que llega a la Tierra y atraviesa nuestros cuerpos sin interacción detectable.

A pesar de la enorme escala, la densidad de potencia en el núcleo es modesta: ~277 W/m³, comparable al metabolismo de un compost. La luminosidad total surge porque el volumen del núcleo es gigantesco.

05 · Actividad y ciclo solar

La actividad superficial del Sol no es constante. Sigue un patrón de ~11 años desde mínimo a mínimo (ciclo de Schwabe), aunque la duración varía entre 9 y 14 años. Los fenómenos visibles:

• Manchas solares — regiones más frías (~3.700 K) donde el campo magnético inhibe la convección. Aparecen en pares de polaridad opuesta.
• Llamaradas (flares) — explosiones de reconexión magnética que liberan hasta 10²⁵ J en minutos. Se clasifican por flujo de rayos X (A, B, C, M, X — escala logarítmica).
• Eyecciones de masa coronal (CME) — billones de toneladas de plasma magnetizado lanzadas al espacio interplanetario. Si están dirigidas hacia la Tierra causan tormentas geomagnéticas.
• Protuberancias y filamentos — arcos de plasma sostenidos por el campo magnético.

El mínimo de Maunder (1645-1715) fue un periodo de actividad anormalmente baja, coincidente con la "Pequeña Edad de Hielo" europea. Los mecanismos exactos de la conexión clima-actividad solar siguen siendo investigados.

06 · Heliosfera y entorno

El viento solar — un flujo continuo de plasma magnetizado a 400-800 km/s — se extiende más allá de la órbita de Plutón formando la heliosfera, una burbuja con forma de gota que protege al sistema solar de buena parte de la radiación cósmica galáctica.

El borde exterior, la heliopausa, fue cruzado por Voyager 1 en 2012 y por Voyager 2 en 2018. Ambas sondas siguen transmitiendo desde el espacio interestelar, aunque sus generadores de RTG se acercan al fin.

07 · Observación segura

Nunca mires al Sol directamente, ni a simple vista, ni con prismáticos o telescopio sin filtro especializado. Provoca daño retiniano permanente en segundos.

Métodos seguros:

• Filtros solares certificados (densidad neutra de Mylar o vidrio Baader) que se colocan en la apertura del telescopio. Atenúan a 1/100.000.
• Proyección por ocular sobre una pantalla blanca.
• Eclipses certificados (gafas con filtro ISO 12312-2) — solo durante eclipses, no para uso prolongado.
• Telescopios H-alfa dedicados (Coronado, Lunt) — muestran cromosfera y protuberancias.

Con un buen filtro y un telescopio modesto se ven manchas solares, granulación y tránsitos planetarios (Mercurio o Venus). El próximo tránsito de Mercurio visible desde España es el 7 de mayo de 2049; el próximo de Venus, el 11 de diciembre de 2117.