La turbulenta juventud del Sol: así era cuando giraba diez veces más rápido que en la actualidad

    ¿Quién habría pensado que nuestro Sol gira tan rápido, completando una rotación en tan solo 16 horas? La historia de la rotación del Sol es fascinante y nos permite comprender mucho sobre su comportamiento actual.

    Hubo un tiempo en que el Sol giraba 100 veces más rápido que hoy.
    Hubo un tiempo en que el Sol giraba 100 veces más rápido que hoy.

    El Sol que vemos hoy es un Sol maduro, una estrella que muestra claramente los signos de su edad (ahora tiene unos 4.600 millones de años). Pero el Sol no siempre ha sido como lo vemos hoy. Durante su infancia (y por infancia nos referimos a cuando tenía unos 100 millones de años), giraba 100 veces más rápido que hoy.

    El Sol tarda un promedio de 30 días en completar una rotación sobre sí mismo, mientras que en sus inicios solo tardaba 16 horas. Este cuerpo celeste, aproximadamente 1,5 millones de veces más grande que la Tierra, gira incluso más rápido que la Tierra, que tarda 24 horas en completar una rotación sobre su eje.

    Un Sol destinado a cambiar su velocidad de rotación

    La velocidad de rotación del Sol ha cambiado constantemente a lo largo de su larga vida. Lo ha hecho atravesando varias fases cruciales de su crecimiento, que, gracias a la ciencia, creemos comprender bastante bien.

    Durante los primeros 5 millones de años tras su nacimiento, el Sol giró a una velocidad unas 50 veces superior a la actual. Quería girar más rápido, pero algo se lo impedía. Era su disco protoplanetario de polvo y gas, dentro del cual se formaban o se formarían los planetas de nuestro sistema solar, lo que "limitaba" su velocidad mediante enlaces magnéticos de alta eficiencia.

    Durante los primeros millones de años de su vida, la rotación del Sol estuvo bloqueada magnéticamente por su disco a velocidades aproximadamente 50 veces más rápidas que su rotación actual.
    Durante los primeros millones de años de su vida, la rotación del Sol estuvo bloqueada magnéticamente por su disco a velocidades aproximadamente 50 veces más rápidas que su rotación actual.

    En astrofísica, esta importante fase en la vida del Sol se llama “bloqueo del disco estrella”: el disco y el Sol giran como uno solo, y el disco marca la velocidad.

    Una vez liberado de esta restricción impuesta por el disco, durante los siguientes 100 millones de años continuó girando cada vez más rápido, hasta 100 veces su velocidad actual. Esta aceleración fue resultado de su contracción: el Sol recién nacido era más grande que el actual, y durante las primeras decenas de millones de años de su vida se encogió hasta alcanzar su tamaño actual.

    Pero después de los primeros 100 millones de años, algo ocurre. Comienza una desaceleración inexorable que, a lo largo de 4.500 millones de años, ha provocado que gire sobre su eje desde cada 16 horas hasta 30 días. Los intensos campos magnéticos producidos en el Sol, que emergen de la superficie y permean la atmósfera, producen una verdadera desaceleración debido al viento solar, las eyecciones de masa coronal y el desarrollo de una extensa magnetosfera.

    La forma más sencilla de comprender la aceleración y desaceleración de la rotación solar es imaginar a una bailarina girando sobre sí misma en una pirueta. Cuando la bailarina aprieta los brazos (reduce su tamaño), su rotación se acelera, al igual que el Sol se contrajo. Cuando la bailarina extiende los brazos, su rotación se ralentiza, al igual que el Sol extiende sus campos magnéticos.

    La historia de la rotación del Sol va de la mano con la historia de su actividad magnética.

    Los efectos magnéticos de la rotación

    La actividad magnética solar y la rotación han variado a la par. Esto significa que todos los fenómenos que observamos en la superficie solar (manchas, fulguraciones, eyecciones de masa coronal y viento solar) son generados por el intenso campo magnético solar, generado e intensificado por la rotación del Sol. Cuanto mayor es la rotación, más intensos son los campos magnéticos y más frecuentes e intensas son sus manifestaciones de actividad.

    El joven Sol, con una rotación 100 veces más rápida que la del Sol, presentó una actividad magnética muy intensa que disminuyó con la edad hasta alcanzar el nivel que observamos hoy. Crédito: ESA/NASA/Soho
    El joven Sol, con una rotación 100 veces más rápida que la del Sol, presentó una actividad magnética muy intensa que disminuyó con la edad hasta alcanzar el nivel que observamos hoy. Crédito: ESA/NASA/Soho

    Por lo tanto, el joven Sol, que giraba 100 veces más rápido, era mucho más turbulento que hoy. Las erupciones y las CME en el joven Sol eran tan frecuentes e intensas que bombardearon severamente la Tierra, impidiendo la formación de vida durante al menos los primeros 2-3 mil millones de años.

    Cuando el Sol comenzó a volverse más “maduro” y menos “inquieto”, se crearon condiciones más favorables dentro de la zona habitable donde se encuentra la Tierra.

    Hoy en día, el Sol sigue siendo una estrella activa. Con frecuencia oímos hablar de tormentas geomagnéticas provocadas por la llegada de CME (cáncer de masa coronal) generadas por erupciones solares. La red de centinelas terrestres, satélites listos para enviar alertas cuando el Sol expulsa su gas caliente hacia la Tierra se está fortaleciendo.

    Afortunadamente, desde que existe la vida, el Sol ha tenido un nivel de actividad compatible y, gracias a su rotación cada vez más lenta, es una estrella “madura”.

    Pero ¿cómo sabemos todo esto?

    ¡Las estrellas nos lo dicen! De hecho, lo que ocurrió con la rotación solar les ocurre a todas las estrellas con masas similares o menores a la solar. Al observar estrellas de diferentes edades, vemos cómo las muy jóvenes están magnéticamente unidas a sus discos; las más grandes, de decenas de millones de años, giran extremadamente rápido; y luego, las estrellas que envejecen gradualmente, giran cada vez más lentamente.

    El estudio de las estrellas nos ha permitido reconstruir la historia rotacional de nuestra estrella. El estudio de estrellas más antiguas que el Sol también nos ha permitido predecir el futuro rotacional de nuestro Sol... pero hablaremos más sobre eso más adelante.