El Sol tiene una masa de unos 1,989 × 10³⁰ kg, es decir, unos 2 × 10²⁷ toneladas. Eso equivale a unas 333.000 Tierras y a cerca del 99,8 % de toda la masa del sistema solar. La fusión convierte en energía unos 4 millones de toneladas de esa masa cada segundo, demasiado poco para que se note en esa cifra.
En la punta de la rama de las gigantes rojasDentro de unos 7600 millones de años: 0,668 de su masa actual (Schröder y Smith, 2008)
1,33 × 10²⁷ t2,93 × 10³⁰ lb
Como enana blanca0,5405 de su masa actual, tras perder un 46 % (Schröder y Smith, 2008)
1,08 × 10²⁷ t2,37 × 10³⁰ lb
¿Cómo se pesa el Sol?
No hay nada con lo que ponerlo en una balanza, así que su masa se deduce de lo rápido que giran las cosas a su alrededor. La tercera ley de Kepler, tal como la reformuló Newton, dice que la masa del Sol es 4π² × a³ ÷ (G × T²), donde a es la distancia media de la Tierra al Sol y T es la duración del año.
Pon los números: a es 149.597.870.700 m (una unidad astronómica), T es 365,256 días, unos 31,56 millones de segundos, y G es 6,6743 × 10⁻¹¹ m³/(kg s²). El resultado es 1,988 × 10³⁰ kg, la misma cifra que la de la NASA en sus cuatro primeras cifras. La masa de la propia Tierra apenas influye, porque es solo una 333.000ª parte de la del Sol.
El punto débil es G. Las órbitas de los planetas y el seguimiento de naves espaciales dan el producto de G por la masa del Sol con una docena de cifras: el Jet Propulsion Laboratory de la NASA lo fija en 1,32712440041 × 10²⁰ m³/s². En cambio, G solo se conoce con una precisión de 1 parte entre 44.000, así que la masa del Sol en kilos es fiable hasta unas cinco cifras. Isaac Newton hizo la primera estimación: primero situó la Tierra en 1/28.700 de la masa del Sol y más tarde en 1/169.282. La proporción actual es de alrededor de 1/332.900.
¿Cuánta masa pierde el Sol cada segundo?
El Sol brilla fusionando hidrógeno en helio, y el helio pesa un poco menos que el hidrógeno del que sale. La diferencia se va en forma de energía. Divide la potencia del Sol, 3,828 × 10²⁶ vatios, entre la velocidad de la luz al cuadrado y obtienes el ritmo de conversión de masa que da la NASA: 4,26 millones de toneladas por segundo.
Además, el viento solar expulsa al espacio unas 1,3 × 10³⁶ partículas por segundo, que suman de 1,3 a 1,9 millones de toneladas por segundo. En total, más o menos 6 millones de toneladas cada segundo.
Parece mucho, pero el Sol apenas lo nota. Al ritmo de fusión actual, 4600 millones de años brillando suman unos 6,2 × 10²⁶ kg, más o menos 100 Tierras, pero solo un 0,03 % del Sol. El viento solar se ha llevado alrededor del 0,01 % de su masa original desde que se formó. Algunos estudios sugieren que el Sol joven tenía un viento más fuerte y que pudo perder entre el 1 y el 7 % de su masa inicial, pero no está demostrado.
¿Cuánto pesará el Sol al final?
El Sol tiene unos 4600 millones de años y está algo antes de la mitad de su vida. En el modelo solar de Klaus-Peter Schröder y Robert Connon Smith (2008), sale de la secuencia principal a una edad de unos 10.000 millones de años con prácticamente la misma masa que hoy.
Después se hincha hasta convertirse en una gigante roja y sus capas exteriores salen despedidas mucho más deprisa. Al llegar a la punta de la rama de las gigantes rojas, dentro de unos 7600 millones de años, habrá perdido 0,332 masas solares y le quedarán unos 1,33 × 10³⁰ kg. Su menor atracción deja que las órbitas de los planetas se ensanchen, pero el mismo estudio concluye que la Tierra acaba igualmente engullida.
Lo que queda es una enana blanca de 0,5405 masas solares, unos 1,08 × 10³⁰ kg. Es un 46 % menos que hoy.
Unas 2 × 10²⁷ toneladas, es decir, un 2 seguido de 27 ceros. En kilos son 1,989 × 10³⁰ kg, y en libras, unas 4,38 × 10³⁰.
¿Cuántas Tierras hacen falta para igualar al Sol?
Unas 333.000 en masa (la NASA da una proporción de 332.900). En volumen, dentro cabrían unos 1,3 millones de Tierras.
¿El Sol está perdiendo peso?
Sí. La fusión convierte en energía unos 4,26 millones de toneladas cada segundo, y el viento solar se lleva otros 1,3 a 1,9 millones de toneladas. Aun así, en 4600 millones de años ha perdido bastante menos del 0,1 % de su masa.
¿Qué densidad tiene el Sol?
Su densidad media es de 1408 kg/m³, solo unas 1,4 veces la del agua, porque está hecho sobre todo de hidrógeno y helio en estado gaseoso y muy calientes. En el centro llega a unos 162.200 kg/m³.
¿Qué porcentaje de la masa del sistema solar es el Sol?
Alrededor del 99,8 %, según la NASA. Todos los planetas, lunas, asteroides y cometas juntos forman el 0,2 % restante, más o menos.
Fuentes
Sun Fact Sheet, NASA Space Science Data Coordinated Archive