¿Por qué brilla el Sol?
El Sol no arde
El Sol parece un fuego gigantesco, pero no arde. Si fuera de carbón, se habría consumido en unos pocos miles de años. Y ya lleva brillando casi cinco mil millones de años.
De qué está hecho el Sol
El Sol es sobre todo hidrógeno, el elemento más sencillo. Un átomo de hidrógeno tiene en el centro una sola partícula con carga positiva, un protón. A su alrededor hay un electrón con carga negativa.
La gravedad aplasta el Sol
El Sol pesa trescientas mil veces más que la Tierra. Su propia gravedad tira de todo hacia el centro y comprime el gas del interior. El gas comprimido se calienta, igual que el bombín cuando hinchas la rueda de la bici.
Un infierno en el núcleo
La parte más comprimida y más caliente del Sol es su centro, el núcleo: más de 15 millones de grados. Cuanto más caliente está algo, más rápido se mueven sus partículas. En el núcleo van tan disparadas que los electrones se separan de los protones y vuelan por su cuenta.
Los protones se repelen
Las cargas iguales se repelen, así que los protones se empujan unos a otros. Cuanto más rápido vuelan uno hacia otro, más se acercan, pero al final la repulsión siempre gana. En el núcleo del Sol van tan rápido que a veces hasta se tocan.
Compruébalo tú mismo
Infla dos globos, frótalos contra tu pelo y cuélgalos de dos hilos, uno al lado del otro. Los globos se apartan. Los dos tienen la misma carga, aquí negativa, y se repelen igual que dos protones.
Una vez cada miles de millones de años
Después de tocarse, casi siempre vuelven a separarse. Solo se unen si, justo en ese momento, uno de ellos dispara un positrón, una partícula diminuta como el electrón pero con carga positiva, y se convierte en neutrón. Un protón y un neutrón no se repelen y, a diferencia de dos protones, se quedan juntos. Pero ese cambio es rarísimo: un protón lo espera de media miles de millones de años.
Apretujados
Pero en el núcleo hay una cantidad inimaginable de protones, y la gravedad los ha apretujado unos contra otros. Un litro de esa materia pesaría 150 kilos. Por eso hasta una unión tan rara ocurre una y otra vez.
Cuatro protones hacen helio
La pareja unida sigue volando por el núcleo del Sol hasta que se le juntan otros dos protones. Uno de ellos se convierte también en neutrón y se forma helio, el gas de los globos de feria. Esta unión a temperaturas enormes se llama fusión nuclear. El helio se queda luego en el núcleo y, de momento, no se une más.
Al helio le tocará más tarde
Un núcleo de helio tiene dos protones, así que dos núcleos de helio se repelen aún más que dos protones. Empezarán a unirse cuando, dentro de unos cinco mil millones de años, al Sol se le acabe el hidrógeno del núcleo y este se caliente a 100 millones de grados. Entonces tres núcleos de helio formarán carbono, el elemento del que está hecha, por ejemplo, la mina del lápiz.
Un poco de masa se vuelve luz
El helio pesa un poco menos que los cuatro protones de los que salió. Así, de cada kilo de hidrógeno, unos siete gramos se convierten en luz y calor. Es tanta energía como la que da quemar 20 000 toneladas de carbón.
El Sol adelgaza
Cada segundo, el Sol convierte así 600 millones de toneladas de hidrógeno en helio. Unos 4 millones de toneladas se vuelven luz. Para el Sol es solo una migaja: le queda hidrógeno para unos cinco mil millones de años más.
Un largo camino hacia fuera
La energía del núcleo llega a la superficie despacio. La luz rebota sin parar de un lado a otro dentro del denso Sol, y su viaje hacia fuera dura decenas de miles de años, quizá más de cien mil. Desde la superficie hasta nosotros tarda luego ocho minutos.
Un Sol en la Tierra
También intentamos poner en marcha la fusión nuclear en la Tierra para producir electricidad con ella. Pero no tenemos la gravedad del Sol, así que calentamos el gas a 150 millones de grados, diez veces más que en el núcleo del Sol. Un gas tan caliente solo pueden sujetarlo potentes imanes dentro de una máquina con forma de neumático llamada tokamak. Ninguna pared lo aguantaría.
Entonces, ¿por qué brilla el Sol?
El Sol no arde. La gravedad comprime y calienta su núcleo, y allí se produce la fusión nuclear: los protones del hidrógeno se unen poco a poco para formar helio. Por el camino, un poco de masa se convierte en luz, y hay tanto hidrógeno que dará para miles de millones de años.