La luz solar. Llamamos luz solar al espectro completo de radiaciones electromagnéticas provenientes de la estrella central de nuestro Sistema Solar, el Sol. Su presencia en el cielo determina la diferencia entre día y noche, y constituye una parte vital de nuestra concepción del mundo a todo nivel.
El sol es la fuente de luz y calor más importante y constante que conocemos, gracias a la cual el planeta Tierra tiene las condiciones idóneas para la vida. Las radiaciones electromagnéticas que esta estrella emite penetran la atmósfera y alcanzan una intensidad de 93 lúmenes de iluminación por vatio de potencia electromagnética, a lo largo de sus tres espectros de luz: infrarrojo, visible y ultravioleta.
El modo en que la luz solar alcanza la superficie terrestre depende en gran medida de la posición orbital del planeta, de su inclinación y movimiento de rotación, así como el porcentaje de energía que es disipado por la atmósfera, especialmente por la capa de ozono.
Nuestro planeta recibe alrededor de 4.000 horas anuales de luz solar en sus regiones ecuatoriales, y se estima que sin estos filtros naturales, su intensidad sería tal que nuestro planeta sería mucho más caliente y mucho más desértico, semejante a nuestro vecino, Marte.
Origen de la luz solar
El sol produce distintos niveles de calor y de radiación electromagnética.
La luz solar es producto de las reacciones de fusión nuclear que ocurren en el corazón del Sol, en las que su abundante hidrógeno es transformado en helio y otros elementos más pesados, por acción de la inmensa gravedad de la estrella (que posee más del 99% de la masa del Sistema Solar).
Esta eterna bomba atómica en el espacio produce distintos niveles de calor y de radiación electromagnética, que en su capa más exterior, la fotósfera, alcanza un equilibrio térmico y las más altas temperaturas, así como múltiples ondas electromagnéticas, cuyo espectro visible es lo que llamamos luz solar o luz natural.
Composición de la luz solar
Si la luz solar penetra en un prisma se descompondrá en sus diversas longitudes de onda.
La luz solar consiste en la propagación de energía y no de materia a través del espacio, es decir, en una forma de radiación que viaja a lo largo de cinco regiones distintas de longitud de onda, que son:
- Luz Ultravioleta C (UVC). Luz a su mayor frecuencia, en un rango entre 100 y 280 nm. La mayor parte de ella es absorbida por la atmósfera, afortunadamente, ya que tiene un intenso impacto en la vida y el ADN. Su nombre proviene de que se encuentra en un rango muy superior al de la luz de color violeta, la más alta que el ojo humano puede captar, o sea, que es un tipo invisible de luz.
- Luz Ultravioleta B (UVB). De rango entre 280 y 315 nm, produce un fuerte impacto en la atmósfera, donde desencadena la mayoría de sus reacciones fotoquímicas, como la producción de la capa de ozono. De este modo, también alcanza la superficie terrestre en bajísimas cantidades.
- Luz Ultravioleta A (UVA). Con un rango entre 315 y 400 nm, es la forma de radiación de alta frecuencia que más incide sobre la superficie terrestre, sin llegar a ser visible por el ojo humano. A ella debemos el bronceado de nuestras pieles, pero también la posibilidad de cánceres de piel.
- Luz de rango visible. Extendida en un rango entre 400 y 700 nm, se trata de las diversas formas de luz que componen el espectro visible. Si la luz solar penetra en un prisma, como las gotas de lluvia de la atmósfera, podremos ver cómo se descompone en sus diversas longitudes de onda, que en nuestra mirada constituyen los distintos colores: violeta (cerca de 400 nm), azul (cerca de 450 nm), verde (cerca de 520 nm), amarillo (cerca de 600 nm), naranja (cerca de 650 nm) y rojo (cerca de 700 nm).
- Luz de rango infrarrojo. Con un rango entre 700 nm y 1000 μm, es la radiación que aporta más cantidad de calor proveniente del Sol. Es indetectable por el ojo humano y puede a su vez dividirse en tres tipos: infrarrojo cercano (de 800 nm a 2500 nm), infrarrojo medio (2500 nm a 50 μm) e infrarrojo lejano (de 50 a 1000 μm).
Importancia de la luz solar
La luz solar es fundamental para que nuestro planeta sea lo que es, en diversos modos. Por un lado, su radiación aporta la energía necesaria para poner en marcha diversas reacciones químicas en la atmósfera y en la litósfera primitiva, cuya consecuencia inmediata fue la formación de la capa de ozono y la modificación del clima terráqueo, lo cual eventualmente condujo a las condiciones propicias para la aparición de la vida.
Sin la luz solar, la fotosíntesis no sería posible y la vida habría tenido que recurrir a otros métodos para producirse, masificarse y evolucionar. La luz solar brinda calor a la atmósfera, permitiendo las estaciones climáticas que forman el ciclo de la naturaleza. Sin luz solar, es probable que nuestro mundo fuera uno gélido y muerto, como son los planetas exteriores del Sistema Solar.
Luz solar en las plantas
La fotosíntesis consiste en una serie de reacciones químicas impulsadas por energía solar.
Las plantas sobreviven gracias al aprovechamiento de elementos inorgánicos como el agua, el dióxido de carbono (CO2) y la luz solar, gracias a un proceso de síntesis de azúcares aprovechables bioquímicamente, conocido como fotosíntesis. Esa es la razón por la que las plantas necesitan exponerse al sol (en grados acordes a la especie, claro está).
La fotosíntesis es llevada a cabo por algas, cianobacterias y todas las formas de vegetación, y consiste en una serie de reacciones químicas impulsadas por la energía del Sol, que permite la formación de glucosa de acuerdo a la siguiente fórmula:
6CO2 + 6H2O + E = C6H12O6 + O2
Este proceso, como se verá, subproduce oxígeno que es liberado a la atmósfera, haciéndola respirable para los animales. Una vez obtenida la glucosa mediante la fotosíntesis, las plantas pueden proceder a oxidarla regularmente (respiración celular), obteniendo el ATP necesario para mantener su metabolismo andando, crecer, reproducirse, etc.
Beneficios de la luz solar
La luz solar produce colecalciferol, un antidepresivo natural.
La exposición a la luz solar tiene diversos efectos positivos en el cuerpo humano, que van más allá de brindarnos calor y luz perceptible para percibir el mundo a nuestro alrededor. Entre sus beneficios se encuentran:
- La metabolización de la vitamina D. Indispensable para la fijación del calcio.
- La liberación del óxido nítrico. Cuyo efecto en el organismo incluye la regulación de la presión sanguínea.
- La producción de colecalciferol. Un antidepresivo natural cuyos niveles descienden en las poblaciones expuestas a inviernos oscuros y vinculados a la depresión estival.
Riesgos de la luz solar
Existe mucho debate respecto a si la luz solar es del todo benéfica o si también es un factor de riesgo para ciertos tipos de melanoma o cáncer de piel. Se sabe que las formas de radiación ultravioleta de más alta frecuencia poseen un impacto dramático en el ADN, tanto así que pueden ser aprovechadas como germicida en laboratorios. Sin embargo, no son altos los niveles de esta luz que normalmente inciden sobre la superficie terrestre; una situación que podría haber cambiado durante los años en que la capa de ozono estuvo debilitada por contaminación de la atmósfera, a finales del siglo XX.
