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Que el Sol morirá en unos 5.000 millones de años es algo
en que los científicos concuerdan. Lo que no se sabía es qué
ocurrirá cuando eso suceda, hasta ahora. Un equipo internacional
de astrónomos de la Universidad de Mánchester (Reino Unido)
logró predecir en 2018 qué ocurrirá cuando la vida de la estrella
central en nuestro sistema planetario se extinga. Lo que descubrieron
es que el Sol se transformará en un anillo luminoso de gas
y polvo interestelar, conocido como nebulosa planetaria.
La nebulosa planetaria es en lo que termina transformándose
el 90% de las estrellas vivas y marca la transición de una
gigante roja hasta convertirse en una enana blanca.
"Cuando una estrella muere, expulsa al espacio una masa de
gas y polvo, conocida como envoltura, que puede llegar a la
mitad de su masa total. Esto deja expuesto al núcleo de la
estrella, que en este punto se está quedando sin combustible,
apagándose y finalmente muriendo", explicó Albert Zijlstra,
uno de los autores del estudio publicado en Nature Astronomy.
"Es sólo entonces cuando el núcleo caliente hace que la envoltura
expulsada brille durante unos 10.000 años, un breve período
en astronomía", precisó el científico. Esto es lo que hace
que las nebulosas planetarias sean visibles y "algunas son
tan brillantes que se pueden ver desde distancias de decenas
de millones de años luz", afirmó. Hasta la realización de
este estudio, los científicos no estaban seguros de si el
Sol tendría el mismo destino.
La nebulosa planetaria es en lo que termina transformándose
del 90% de las estrellas vivas.
Para descifrar qué sucederá al sol, el equipo de astrónomos
desarrolló un nuevo modelo de datos que predice la luminosidad
de la envoltura eyectada para estrellas de diferentes masas
y edades. Este nuevo modelo echa luz a una vieja contradicción
entre lo que sugerían los datos acumulados y los modelos científicos
predictivos.
"Los datos decían que se podían obtener nebulosas planetarias
brillantes a partir de estrellas de poca masa como el Sol.
Los modelos decían que eso no era posible, nada por debajo
de dos veces la masa del Sol daría una nebulosa planetaria
suficientemente brillante como para ser vista", indicó Zijlstra.
Ahora se sabe que tras la expulsión de la envoltura, las estrellas
se calientan tres veces más de lo que se creía. Esto hace
que una estrella de baja masa como el Sol también pueda formar
una nebulosa planetaria brillante. Los científicos descubrieron
que el Sol es la estrella de menor masa que aún es capaz de
generar una nebulosa planetaria visible, aunque más débil.
"Esto es un gran resultado. No sólo tenemos ahora una manera
de medir la presencia de estrellas de edades de unos miles
de millones de año en galaxias distantes, sino que también
hemos descubierto lo que el Sol hará cuando muera", resumió
Zijlstra.
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Y unos meses antes un nuevo descubrimiento dejó
sorprendidos a los científicos. El núcleo del Sol rotaba
casi cuatro veces más rápido que la superficie de esta estrella.
Este hallazgo sorprendió a los científicos. La idea de que
el núcleo solar puede rotar más rápido que la superficie había
sido motivo de especulación durante más de dos décadas, pero
el fenómeno nunca había sido medido. "La explicación más factible
es que la rotación del núcleo es un vestigio del período en
que se formó el Sol, hace unos 4.600 millones de años", señaló
Roger Ulrich, profesor emérito de la Universidad de California
en Los Ángeles (EE.UU.) y uno de los autores del nuevo estudio
publicado en la revista Astronomy and Astrophysics. Ulrich
ha estudiado el interior del Sol durante más de 40 años.
El hallazgo se basó en datos aportados por instrumentos
en la sonda SoHo de la NASA y la Agencia Espacial Europea.
"Es muy emocionante pensar que hemos descubierto
una reliquia de la formación del Sol", señaló el científico.
La rotación del núcleo solar puede dar pistas del proceso
de formación de nuestra estrella. Luego del nacimiento del
Sol, el viento solar probablemente hizo más lenta la rotación
de la parte externa del Sol, según Ulrich. La rotación también
puede tener un impacto en las manchas solares, según el experto.
Las manchas solares son áreas del Sol con una temperatura
más baja que sus alrededores y gran actividad magnética. Una
sola mancha puede llegar a tener un diámetro similar al de
la Tierra.
Los investigadores analizaron ondas acústicas
en la superficie de la atmósfera solar, algunas de las cuales
penetran el núcleo e interactúan con otras ondas. Midiendo
las ondas acústicas, los científicos determinaron con precisión
el tiempo que tarda una de esas ondas en viajar de ida y vuelta
desde la superficie al centro del Sol. Los cálculos se basaron
en datos de 16 años de observaciones con un instrumento denominado
GOLF, Global Oscillations at Low Frequency u Oscilaciones
Globales en Frecuencias Bajas. El instrumento se encuentra
a su vez en una sonda especial llamada SoHO, Solar and Heliospheric
Observatory, Observatorio Solar y Heliosférico, un proyecto
conjunto de la NASA y la Agencia Espacial Europea.
El núcleo también se diferencia de la superficie
en otro sentido. La temperatura del núcleo es de cerca de
27 millones de grados Fahrenheit, o 15 millones de grados
centígrados. La superficie del sol es de unos 10.000 grados
Fahrenheit, o 5.500 grados centígrados. Ulrich trabajó analizando
datos con el equipo de investigadores a cargo de GOLF durante
15 años. La sonda SoHO fue lanzada el 2 de diciembre de 1995
para estudiar el núcleo del Sol, la atmósfera solar o corona
y los vientos solares. La sonda sigue operativa.
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El Sol (del latín sol, solis, «dios Sol invictus»
o «sol», Helios en la mitología griega, a su vez de la raíz
protoindoeuropea sauel-, «brillar») es una estrella de tipo-G
de la secuencia principal y clase de luminosidad V que se
encuentra en el centro del sistema solar y constituye la mayor
fuente de radiación electromagnética de este sistema planetario.
Es una esfera casi perfecta de plasma, con
un movimiento convectivo interno que genera un campo magnético
a través de un proceso de dinamo. Cerca de tres cuartas partes
de la masa del Sol constan de hidrógeno; el resto es principalmente
helio, con cantidades mucho más pequeñas de elementos, incluyendo
el oxígeno, carbono, neón y hierro. Se formó hace aproximadamente
4600 millones de años a partir del colapso gravitacional de
la materia dentro de una región de una gran nube molecular.
La mayor parte de esta materia se acumuló en el centro, mientras
que el resto se aplanó en un disco en órbita que se convirtió
en el sistema solar. La masa central se volvió cada vez más
densa y caliente, dando lugar con el tiempo al inicio de la
fusión nuclear en su núcleo.
Se cree que casi todas las estrellas se forman
por este proceso. El Sol es más o menos de edad intermedia
y no ha cambiado drásticamente desde hace más de cuatro mil
millones de años, y seguirá siendo bastante estable durante
otros cinco mil millones de años más. Sin embargo, después
de que la fusión del hidrógeno en su núcleo se haya detenido,
el Sol sufrirá cambios importantes y se convertirá en una
gigante roja. Se estima que el Sol se volverá lo suficientemente
grande como para engullir las órbitas actuales de Mercurio,
Venus y posiblemente la Tierra.
La Tierra y otros cuerpos (incluidos otros
planetas, asteroides, meteoroides, cometas y polvo) orbitan
alrededor del Sol. Por sí solo, representa alrededor del 99,86%
de la masa del sistema solar. La distancia media del Sol a
la Tierra fue definida exactamente por la Unión Astronómica
Internacional en 149 597 870 700 metros (aproximadamente 150
millones de kilómetros). Su luz recorre esta distancia en
8 minutos y 20 segundos. La energía del Sol, en forma de luz
solar, sustenta a casi todas las formas de vida en la Tierra
a través de la fotosíntesis, y determina el clima de la Tierra
y la meteorología. Es la estrella del sistema planetario en
el que se encuentra la Tierra; por lo tanto, es el astro con
mayor brillo aparente. Su visibilidad en el cielo local determina,
respectivamente, el día y la noche en diferentes regiones
de diferentes planetas.
Fotografía de la luz visible del Sol con un
filtro solar en 2013.
En la Tierra, la energía radiada por el Sol
es aprovechada por los seres fotosintéticos que constituyen
la base de la cadena trófica, siendo así la principal fuente
de energía de la vida. También aporta la energía que mantiene
en funcionamiento los procesos climáticos. El Sol es una estrella
que se encuentra en la fase denominada secuencia principal,
con un tipo espectral G2 y clase de luminosidad V, por tanto,
también es denominada como enana amarilla. Se formó hace entre
4567,9 y 4570,1 millones de años y permanecerá en la secuencia
principal aproximadamente 5000 millones de años más. El Sol,
junto con todos los cuerpos celestes que orbitan a su alrededor,
incluida la Tierra, forman el sistema solar. A pesar de ser
una estrella enana, es la única cuya forma se puede apreciar
a simple vista, con un diámetro angular de 32'35" de arco
en el perihelio y 31'31" en el afelio, lo que da un diámetro
medio de 32'03". La combinación de tamaños y distancias del
Sol y la Luna son tales que se ven, aproximadamente, con el
mismo tamaño aparente en el cielo. Esto permite una amplia
gama de eclipses solares distintos (totales, anulares o parciales).
El vasto efecto del Sol sobre la Tierra ha sido reconocido
desde tiempos prehistóricos y el astro ha sido considerado
por algunas culturas como una deidad. El movimiento de la
Tierra alrededor del Sol es la base del calendario solar,
el cual es el calendario predominante en uso hoy en día. La
disciplina científica que se encarga del estudio del Sol en
su totalidad es la física solar.
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