domingo, 14 de junio de 2009

Los colores de las estrellas (2)

Eduardo Rubio* Ventana al cielo
¿Cómo funciona una estrella? Las estrellas son cuerpos celestes capaces de generar su propia luz. Su tamaño puede variar entre unos cuantos miles de kilómetros y varios cientos de millones.
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¿Cómo funciona una estrella? Las estrellas son cuerpos celestes capaces de generar su propia luz. Su tamaño puede variar entre unos cuantos miles de kilómetros y varios cientos de millones.

Son básicamente esferas de gas a muy alta temperatura, quizás con un núcleo semisólido. El gas a alta temperatura es denominado plasma por los físicos, y, básicamente, quienes estudian la evolución estelar estudian el comportamiento de plasmas a muy elevadas temperaturas.

Imagine por un momento que usted es capaz de viajar desde la parte más exterior de una estrella hacia el centro de la misma. Lo primero que encontraríamos es una zona que en el caso de nuestro Sol se llama corona, en donde una gran cantidad de las partículas (núcleos atómicos, principalmente) son arrojadas hacia el espacio exterior, formando lo que se conoce como el viento solar.

Dejando la corona encontraríamos la cromósfera, una zona que aún presenta muchos retos a los astrofísicos, donde la temperatura (unos 20 mil grados C) excede la temperatura de la superficie solar por varios miles de grados centígrados.

Luego de la cromósfera, llegarímos a la superficie solar, la fotósfera, región del Sol que es visible cuando usted observa un amanecer atardecer. En esta zona de unos pocos miles de km la temperatura alcanza unos 6 mil grados C.

Es aquí donde se forma la luz que los astrónomos estudian y cuyo análisis permite entender la composición química de las estrellas. Esta luz se puede estudiar descomponiéndola en colores mediante el uso de uno o varios prismas, y formando lo que se llama un espectro estelar.

El estudio de estos espectros ha permitido establecer que las estrellas más azules tienen temperaturas más elevadas en su superficie (unos 30 mil grados C) que las estrellas de color rojo (unos 3, 500 ºC). Es muy importante notar que mediante el análisis del espectro es posible determinar los elementos químicos y las cantidades de éstos en el interior de las estrellas y otros cuerpos celestes, cuya luz es producida por procesos térmicos.

Luego de la superficie, penetraríamos a la zonas convectivas y radiativas del Sol, ambas laboratorios naturales donde se producen dos fenómenos a los que nuestros sentidos están acostumbrados. La convección ocurre cuando parcelas de material caliente se desplazan desde el interior del Sol hacia la superficie y material frío desciende desde ésta última (la próxima vez que hierva agua, observe el movimiento de las burbujas en la olla), esta zona ocupa un 70% del radio solar.

A continuación nos encontraremos muy cerca del núcleo solar, en una zona donde la temperatura escapa a la imaginación, hasta alcanzar varios millones de ºC en las cercanías del núcleo. Aquí el material está a temperaturas tan elevadas que permite el transporte del calor proveniente del núcleo, un proceso semejante al que ocurre cuando usted pone una taza de café caliente entre sus manos.

Esta zona en el caso de nuestro Sol, mide pocos miles de kilómetros. Finalmente llegamos al núcleo del Sol cuyo tamaño es comparable a una esfera equivalente a 20 planetas como la Tierra. Aquí la temperatura se eleva a unos 13 millones de ºC y la materia se encuentra compactada al punto que un centímetro cúbico de material “pesaria”’ 150 g (un centímetro cúbico de agua “pesa” 1 g).

Las condiciones que generan esta temperatura y densidad hacen posi-ble que se produzcan reacciones de fusión nuclear. Estas reacciones ocurren cuando dos partículas, llamadas protones, chocan entre sí dando lugar a la formación de nuevos átomos más pesados. ¿Se imaginó usted que todo esto ocurre allá arriba en nuestro Sol y en cada estrella que observa en la noche? Continuará...

*Eduardo Rubio Herrera (Guatemala, 1978) es Físico por la Usac; magister en Astronomía de la UNAM y candidato a doctor en Astrofísica en la Universidad de Ámsterdam en los Países Bajos.

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