La observación del Sol (I): ¿De qué color es el Sol?

Espectro solar sobre una imagen de su disco. Crédito: Alfred Rosenberg (IAC), Daniel López e Inés Bonet (IAC).
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Pocas cosas simbolizan algo tan inalcanzable para la humanidad como las estrellas. Puntos de luz tan lejanos que ni los telescopios actuales más potentes (ni los futuros) podrán distinguir detalles de sus superficies. Bueno, a excepción de la estrella en torno a la cual nos ha tocado orbitar: el Sol. Una importante parte de la Astrofísica está dedicada a este laboratorio físico tan excepcional. Las próximas entradas de este blog estarán dedicadas a su observación mediante el uso de instrumentación específica no profesional.

Observar el Sol no es sencillo. Los 5.700 grados centígrados de su superficie hacen que sea tan brillante que resulte imposible (y extremadamente peligroso; por favor, no lo intente sin las medidas de precaución necesarias) contemplarlo sin protección. De hecho, no solemos ser conscientes de su tamaño aparente en el cielo o su verdadero color a simple vista. Los amaneceres o atardeceres en los que las nubes o el polvo en suspensión hacen de filtro natural son idóneos para descubrir su disco. Sorprende su pequeño tamaño, equiparable al de la Luna. Sin embargo, si lo pensamos un poco mejor, es lógico que así sea si tienen que producirse los eclipses. La Luna es 400 veces menor que el Sol, pero este se encuentra 400 veces más lejos que nuestro satélite.

Pero ¿y el color? ¿Es justo, o correcto, asignar un color a un objeto que vemos a través de un filtro (la atmósfera o el polvo en suspensión en este caso)? ¿Es el Sol rojo, naranja o amarillo? Está claro que a nuestros ojos lo será en esos momentos, al igual que una nube vista a través de un filtro verde aparentará ser de ese color, pero sabemos que no es así.

Espectro solar sobre una imagen de su disco
Espectro solar sobre una imagen de su disco, señalando los filtros utilizados para su obtención. Crédito: Alfred Rosenberg (IAC), Daniel López e Inés Bonet (IAC).
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Gracias a la icónica portada del álbum The Dark Side of the Moon*, de Pink Floyd, tenemos muy claro que la luz blanca se descompone en un colorido espectro cuando atraviesa un prisma. Este efecto fue descubierto y estudiado por primera vez por Isaac Newton en la década de 1660. Ese mismo efecto lo vemos en el arcoíris, cuando la luz se dispersa a través de pequeñas gotas de agua y muestra, perfectamente ordenados, los colores: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil y violeta. Si unimos colores, nuestro cerebro lo interpreta como otro color (azul + amarillo = verde; rojo + amarillo = naranja).

El Sol emite todos los colores del arcoíris, así que no debe extrañarnos que al unir todos sus colores descubramos que el Sol es realmente… ¡blanco! Es algo que puede experimentarse utilizando un disco de Newton.

A principios del siglo XIX, el químico W. Wollaston descubrió que el espectro del Sol, observado en detalle, no es un continuo de colores, sino que se encuentra lleno de líneas más o menos oscuras. Descubiertas independientemente en 1814 por J. Fraunhofer, este comenzó un estudio sistemático y cuidadoso de las longitudes de onda de estas líneas, revelando alrededor de 570, y asignó a las bandas principales las letras de la A a la K, y a las más delgadas con otras letras. Actualmente sabemos que estas líneas se corresponden con diferencias de energía entre los niveles electrónicos de los átomos, refiriéndose cada línea a una diferencia entre niveles para un átomo específico. Por así decirlo, estos “códigos de barras” presentes en los espectros nos informan de los elementos químicos presentes, además de su temperatura, sus potentes campos magnéticos y muchas otras propiedades físicas. El hecho es que, para entender lo más grande – el Universo –, tuvimos que comenzar por entender lo más pequeño, el átomo.

En este artículo les presentamos una imagen del Sol, suma de tres imágenes tomadas con tres filtros distintos: Ha (rojo), Continuum (verde) y CaII K-line (violeta) de los que hablaremos en próximos artículos. Posteriormente, hemos coloreado el Sol con su propio espectro. Todas las imágenes y el espectro solar fueron obtenidos con telescopios y un espectrógrafo no profesional, utilizado en actividades de divulgación de la Unidad de Cultura Científica (UC3) del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). Pueden apreciarse en esta composición estructuras como protuberancias, manchas y zonas con campos magnéticos muy intensos, así como las líneas más representativas del espectro de Fraunhofer.

*Aprovechamos para recordarles que la Luna no tiene un “lado oscuro”, aunque sí uno oculto a nuestra vista.