Transporte de Energía

El interior solar es tan caliente que asegura colisiones violentas y frecuentes entre las partículas. En y cerca del núcleo, las temperaturas tan altas garantizan que el gas este completamente ionizado. Sin electrones en los átomos que capturen fotones para cambiar a estados más excitados, el interior solar profundo es transparente a la radiación. Solamente de manera ocasional sucede que un foton es dispersado por un electrón libre. La energía producida por las reacciones nucleares en el núcleo viaja hacia afuera para llegar hacia la superficie como radiación como relativa facilidad. 

Conforme nos movemos hacia afuera desde el núcleo la temperatura cae, y eventualmente algunos electrones pueden permanecer ligado al núcleo atómico. Con más y más átomos que retienen a los electrones se absorben la radiación saliente, el gas en el interior cambia de ser relativamente transparente a ser casi totalmente opaco. En la orilla exterior de la zona de radiación, 500,000 km desde el centro, todos los fotones generados en el núcleo del Sol han sido absorbidos. Ninguno llega a la superficie. Pero ¿qué le pasa a la energía que llevan?

Esa energía se lleva a la superficie solar por convección - el mismo proceso físico básico que se ve en el estudio de la atmósfera terrestre. La convección puede ocurrir siempre que hay material más frio encima de material caliente, y esto es lo que pasa en la parte exterior del interior solar. El gas solar caliente se mueve físicamente hacia afuera, mientras que el gas más frío que está arriba se sume, creando un patrón característico de celdas de convección. En toda la zona de convección, la energía se transporta a la superficie por movimientos físicos del gas solar. Recuerda que no hay movimiento físico de material cuando el mecanismo de transporte de energía es la radiación, la convección y la radiación son maneras fundamentalmente diferentes en que se puede transportar la energía de un lugar a otro. 

La figura muestra un diagrama esquemático de la zona de convección solar. Hay una jerarquía de células de convección, organizada en niveles a diferentes profundidades. Las capas más profundas, unos 200,000 km abajo de la fotósfera, se cree que contiene celdas de decenas de miles de kilómetros de diámetro. La energía se lleva hacia arriba a través de una serie de celdas progresivamente más pequeñas, apiladas una sobre otra hasta que, a una profundidad 1000 km debajo de la fotósfera, las celdas individuales tienen alrededor de 1000 km de diámetro. La parte superior de la capa superior de convección es la fotósfera solar.

La convección no procede hasta la atmósfera solar. En y encima de la fotósfera, la densidad es tan baja que el gas es transparente y la radiación se vuelve de nuevo el mecanismo de transporte de energía. Los fotos que llegan a la fotósfera escapan libremente al espacio.