¿Alguna vez has visto un relámpago cruzar el cielo de Santiago durante una tormenta? ¿O has admirado las luces verdes de las auroras en Punta Arenas? Lo que estás viendo no es ni sólido, ni líquido, ni gas: es **plasma**. Sorprendentemente, este estado de la materia —que parece exótico— es el más común en todo el universo. De hecho, según fuentes científicas, ¡el 99,9% de toda la materia ordinaria que existe está en forma de plasma! Desde el Sol que ilumina el desierto de Atacama hasta los letreros luminosos de las calles de Valparaíso, el plasma está más cerca de ti de lo que crees. Vamos a descubrir juntos por qué este "cuarto estado de la materia" domina el cosmos y cómo lo experimentamos a diario en Chile.
Astronomía
- Corona solar (noun) /koˈɾo.na soˈlaɾ/
- Capa más externa del Sol, compuesta de plasma extremadamente caliente (millones de grados) y tenue. Es visible durante los eclipses solares totales como un halo blanco alrededor del disco solar.
Sinónimos : Atmósfera solar
La corona solar es como la atmósfera del Sol, pero hecha de plasma tan caliente que los átomos pierden casi todos sus electrones.
Durante el eclipse solar de 2020 en La Serena, los astrónomos observaron la corona solar extendiéndose millones de kilómetros, brillando con un plasma a 2 millones de grados.
- Estrella (noun) /esˈtɾe.ʝa/
- Cuerpo celeste masivo compuesto principalmente de plasma, donde ocurren reacciones de fusión nuclear en su núcleo, liberando enormes cantidades de energía en forma de luz y calor. Las estrellas son las fábricas de elementos químicos del universo.
Sinónimos : Sol, Astro
Cada estrella que ves en el cielo nocturno —desde el Centauro hasta la Cruz del Sur— es una gigantesca esfera de plasma ardiente, ¡y nuestro Sol es una de ellas!
En el observatorio Paranal (Antofagasta), los astrónomos estudian estrellas como el Sol, que son esferas de plasma donde el hidrógeno se fusiona en helio a temperaturas de millones de grados.
- Medio interestelar (noun) /ˈme.djo in.teɾ.es.teˈlaɾ/
- Materia que llena el espacio entre las estrellas de una galaxia, compuesta principalmente de gas (hidrógeno y helio) en estado de plasma, polvo y radiación. Es el 'océano' de plasma en el que flotan las estrellas.
Sinónimos : Espacio interestelar
El medio interestelar es como el aire del cosmos: un plasma tenue y frío que llena el espacio entre las estrellas, ¡y del que nacen nuevas estrellas y planetas!
En la nebulosa de Orión, visible con telescopios en el norte de Chile, el medio interestelar está lleno de plasma de hidrógeno que brilla con luz roja debido a la ionización por estrellas jóvenes.
- Sol (noun) /sol/
- Estrella central de nuestro sistema solar, compuesta en un 73% de hidrógeno y 25% de helio en estado de plasma. En su núcleo, la fusión nuclear convierte hidrógeno en helio, liberando energía que llega a la Tierra como luz y calor.
Sinónimos : Astro Rey, Estrella
El Sol no es una bola de fuego, ¡es una esfera de plasma donde cada segundo se fusionan 600 millones de toneladas de hidrógeno!
Cuando el Sol se oculta tras el cerro Santa Lucía en Santiago, su luz —que viajó 150 millones de kilómetros como plasma— ilumina la ciudad al día siguiente.
- Viento solar (noun) /ˈbjen.to soˈlaɾ/
- Corriente de partículas cargadas (principalmente protones y electrones) emitidas por el Sol en todas direcciones. Viaja a velocidades de 300 a 800 km/s y, al interactuar con el campo magnético terrestre, puede generar auroras y tormentas geomagnéticas.
Sinónimos : Tormenta solar
El viento solar es como el 'aliento' del Sol: una ráfaga de plasma que barre el sistema solar y, cuando choca con la Tierra, ¡pinta el cielo del sur de Chile con auroras verdes!
En el observatorio ALMA (Atacama), los astrónomos estudian cómo el viento solar ioniza los gases de la atmósfera superior, creando capas de plasma que afectan las comunicaciones por satélite.
Física
- Aurora polar (noun) /auˈɾo.ra ˈpo.laɾ/
- Fenómeno luminoso que ocurre cuando partículas cargadas del viento solar chocan con el campo magnético terrestre, ionizando los gases de la atmósfera superior (oxígeno y nitrógeno) y creando plasma que emite luz de colores verdes, rojos o azules.
Sinónimos : Aurora austral, Luz del sur
Las auroras no son magia: son el plasma del viento solar interactuando con el escudo magnético de la Tierra, ¡y en Chile se ven en el sur como cortinas de luz verde!
En Puerto Natales, los turistas se maravillan cada invierno al ver auroras polares que pintan el cielo de verde esmeralda, producto del plasma solar chocando con la atmósfera.
- Campo magnético (noun) /ˈkam.po maɣˈne.ti.ko/
- Región del espacio donde una carga eléctrica en movimiento (como un electrón o ion) experimenta una fuerza. Es generado por corrientes eléctricas o por el movimiento de partículas cargadas, como en el plasma del viento solar.
Sinónimos : Campo electromagnético
El campo magnético de la Tierra actúa como un escudo invisible que desvía el plasma solar hacia los polos, ¡creando las auroras en Chile y Noruega!
La brújula de un montañista en el Torres del Paine apunta al norte porque sigue las líneas del campo magnético terrestre, que protege el planeta del plasma solar.
- Conductor eléctrico (noun) /kon.dukˈtoɾ eˈlek.tɾi.ko/
- Material que permite el flujo de corriente eléctrica debido a la presencia de partículas cargadas libres (electrones o iones). Los metales son buenos conductores, pero el plasma es un conductor excepcional porque sus partículas cargadas están en movimiento constante.
Sinónimos : Material conductor
El plasma es como un río de electrones e iones en movimiento: ¡por eso los rayos viajan tan rápido y las pantallas de plasma encienden al instante!
Cuando tocas un letrero de neón en Providencia y sientes un pequeño chispazo, estás sintiendo la conducción eléctrica del plasma dentro del tubo.
- Cuarto estado de la materia (noun) /ˈkwaɾ.to esˈta.ðo ðe la maˈte.ɾja/
- Nombre alternativo para el plasma, que enfatiza que es el cuarto estado fundamental de la materia, junto a los estados sólido, líquido y gaseoso. Este término fue acuñado para distinguirlo de los estados clásicos.
Sinónimos : Estado plasmático
Cuando calientas un sólido, se derrite en líquido; si lo calientas más, se evapora en gas; y si lo calientas aún más, ¡se ioniza en plasma! Por eso es el 'cuarto estado'.
El fuego de una fogata en el sur de Chile puede generar plasma si la temperatura es lo suficientemente alta, aunque es raro en condiciones normales.
- Descarga eléctrica (noun) /desˈkaɾ.ɣa eˈlek.tɾi.ka/
- Flujo de corriente eléctrica a través de un medio conductor, como un gas ionizado (plasma) o un metal. Puede ocurrir de forma natural (rayos) o artificial (chispas, arcos eléctricos).
Sinónimos : Chispa eléctrica, Arco eléctrico
Una descarga eléctrica es como un río de electrones que busca el camino más fácil para fluir, ¡y si ese camino es el aire ionizado, ¡zas!, se forma un rayo!
Cuando enchufas un electrodoméstico en Concepción y hay un cortocircuito, el aire entre los cables se ioniza y se produce una descarga eléctrica en forma de chispa.
- Electrón (noun) /eˈlek.tɾon/
- Partícula subatómica con carga eléctrica negativa, que orbita alrededor del núcleo de un átomo. En el plasma, los electrones están libres del núcleo, permitiendo la conducción eléctrica.
Sinónimos : Partícula beta
Los electrones son como abejas zumbando alrededor de una colmena: en el plasma, escapan de la colmena (átomo) y viajan libres, ¡haciendo que la materia brille y conduzca electricidad!
Cuando enciendes un tubo fluorescente en tu casa en Viña del Mar, los electrones libres del plasma chocan con átomos de mercurio, emitiendo luz ultravioleta que luego se convierte en luz visible.
- Energía cinética (noun) /eˈneɾ.xi.a siˈne.ti.ka/
- Energía que posee un cuerpo debido a su movimiento. En el plasma, las partículas (electrones, protones, iones) tienen alta energía cinética debido a las altas temperaturas, lo que facilita la ionización y las reacciones nucleares.
Sinónimos : Energía de movimiento
Cuanto más caliente está el plasma, más rápido se mueven sus partículas y más energía cinética tienen. ¡Por eso el Sol brilla con tanta intensidad!
En el viento solar, los protones viajan a 400 km/s, lo que les da una energía cinética suficiente para ionizar los gases de la atmósfera superior y crear auroras en Magallanes.
- Estado de la materia (noun) /esˈta.ðo ðe la maˈte.ɾja/
- Forma en que se presenta la materia según su estructura molecular y la energía de sus partículas. Los cuatro estados clásicos son sólido, líquido, gas y plasma. Cada estado tiene propiedades únicas de forma, volumen y comportamiento ante la temperatura y presión.
Sinónimos : Fase de la materia
Si calientas un cubo de hielo (sólido), se derrite en agua (líquido), hierve en vapor (gas) y, si lo calientas aún más, ¡se convierte en plasma!
El agua en un vaso está en estado líquido, pero en el Sol (a millones de grados) está en estado de plasma.
- Fotón (noun) /foˈton/
- Partícula elemental que representa un cuanto de luz o radiación electromagnética. En el plasma, los fotones son emitidos cuando electrones excitados vuelven a estados de menor energía, produciendo la luz que vemos.
Sinónimos : Cuanto de luz
Los fotones son como 'paquetes de luz' que viajan desde el Sol hasta tu ojo en 8 minutos, ¡y son la prueba de que el plasma solar está brillando a millones de kilómetros!
Cuando miras el cielo nocturno en el Valle del Elqui, los fotones de las estrellas —que son esferas de plasma— viajan años luz hasta llegar a tu retina y formar imágenes en tu cerebro.
- Fusión nuclear (noun) /fuˈsjon nu.kleˈaɾ/
- Reacción nuclear en la que dos núcleos atómicos ligeros (como hidrógeno) se combinan para formar un núcleo más pesado (como helio), liberando una enorme cantidad de energía. Ocurre en el núcleo de las estrellas y es la fuente de su luz y calor.
Sinónimos : Reacción termonuclear
La fusión nuclear es como encender un fuego con dos piedras: juntas, liberan más energía que por separado, ¡y no dejan cenizas radiactivas como la fisión!
En el núcleo del Sol, cada segundo se fusionan 600 millones de toneladas de hidrógeno en helio, liberando energía equivalente a billones de bombas atómicas.
- Gas ionizado (noun) /ɡas jo.niˈsa.ðo/
- Gas que ha sido parcialmente o completamente ionizado, es decir, sus átomos han perdido o ganado electrones, convirtiéndolo en plasma. Se forma al aplicar calor extremo, radiación o descargas eléctricas.
Sinónimos : Plasma frío, Plasma
Un gas normal es como un grupo de personas tranquilas en un bus; un gas ionizado es como ese mismo bus lleno de gente saltando y chocando entre sí.
En el desierto de Atacama, el viento solar ioniza los gases de la atmósfera superior, creando capas de plasma que los astrónomos estudian con telescopios como ALMA.
- Ionización (noun) /jo.ni.saˈsjon/
- Proceso en el que un átomo o molécula gana o pierde electrones, adquiriendo una carga eléctrica neta (positiva o negativa). Ocurre cuando se suministra suficiente energía, como calor extremo o radiación.
Sinónimos : Formación de iones
Imagina que los electrones son como pasajeros en un bus: si les das suficiente energía, saltan del bus (átomo) y el bus queda cargado (ion).
En el tubo de neón de un letrero en la calle Ahumada (Santiago), la electricidad ioniza el gas neón, haciendo que brille con luz roja-anaranjada.
- Neutrón (noun) /neuˈtron/
- Partícula subatómica sin carga eléctrica, ubicada en el núcleo de los átomos junto a los protones. En el plasma, los neutrones pueden liberarse durante reacciones nucleares, como en la fusión.
Los neutrones son como 'pegamento' en el núcleo atómico, pero en el plasma de estrellas como el Sol, ¡se fusionan con protones para crear helio y liberar energía!
En el núcleo del Sol, cuatro protones (con neutrones intermedios) se fusionan para formar un núcleo de helio, liberando dos neutrones en el proceso.
- Partícula cargada (noun) /paɾˈti.ku.la ˈkaɾ.ɣa.ða/
- Partícula subatómica (como un electrón o un ion) que tiene carga eléctrica neta, ya sea positiva (cationes) o negativa (aniones). Estas partículas son las responsables de que el plasma conduzca electricidad.
Sinónimos : Ion, Electrón libre
Sin partículas cargadas, no habría plasma ni auroras boreales, ¡ni siquiera podrías encender una lámpara!
Los protones del viento solar son partículas cargadas positivamente que chocan con el campo magnético terrestre, creando las auroras en el sur de Chile.
- Plasma (noun) /ˈpla.sma/
- Estado de la materia en el que un gas ha sido ionizado, es decir, ha perdido o ganado electrones, quedando cargado eléctricamente. Es conductor de electricidad y responde a campos magnéticos. El plasma no tiene forma ni volumen definido y es el estado más abundante en el universo.
Sinónimos : Estado de plasma, Gas ionizado
El plasma es como un gas supercaliente donde los átomos se han roto en partículas cargadas, ¡y eso lo hace brillante y sensible a la electricidad!
Cuando un rayo cae sobre el cerro San Cristóbal en Santiago, el aire se ioniza y se convierte en plasma, liberando energía en forma de luz y sonido.
- Plasma caliente (noun) /ˈplas.ma kaˈljeN.te/
- Plasma donde todas las partículas (electrones, iones y átomos neutros) están en equilibrio térmico a temperaturas extremadamente altas, generalmente superiores a 100 000 °C. Es el estado natural de las estrellas y el medio interestelar.
Sinónimos : Plasma térmico
El plasma caliente es como el infierno en miniatura: tan caliente que los átomos pierden todos sus electrones y solo quedan núcleos desnudos moviéndose a velocidades increíbles.
En el núcleo del Sol, el plasma caliente alcanza 15 millones de grados, donde los protones se fusionan para formar helio y liberar energía.
- Plasma frío (noun) /ˈplas.ma ˈfɾi.o/
- Tipo de plasma donde la temperatura de los electrones es mucho mayor que la de los iones y el gas neutro, pero la temperatura global es baja (por ejemplo, menos de 10 000 °C). Se usa en aplicaciones tecnológicas como pantallas y tratamiento de materiales.
Sinónimos : Plasma no térmico
El plasma frío es como un 'fuego suave': quema lo suficiente para ionizar el gas y crear luz, pero no tanto como para fundir metales.
En los tubos fluorescentes de las oficinas en Santiago, el plasma frío ioniza el gas neón y argón, produciendo luz sin calentar demasiado el ambiente.
- Presión (noun) /pɾeˈsjon/
- Fuerza ejercida por unidad de área, resultado del movimiento de las partículas en un gas o plasma. En el plasma, la presión es alta debido a la energía cinética de las partículas cargadas y puede generar campos magnéticos intensos.
Sinónimos : Fuerza por área
En el plasma del Sol, la presión es tan grande que evita que la estrella colapse bajo su propia gravedad. ¡Es como un globo inflado que nunca revienta!
En el núcleo del Sol, la presión del plasma supera los 250 mil millones de atmósferas, manteniendo las reacciones de fusión nuclear en marcha.
- Protón (noun) /ˈpɾo.ton/
- Partícula subatómica con carga eléctrica positiva, ubicada en el núcleo de los átomos. En el plasma, los protones quedan libres junto a los electrones, formando un gas de partículas cargadas.
Los protones son como los 'ladrillos' del núcleo atómico, pero en el plasma, ¡se separan de los electrones y viajan solos, cargando positivamente el entorno!
En el viento solar, los protones viajan a velocidades de cientos de kilómetros por segundo y, al chocar con la atmósfera terrestre, crean las auroras en el sur de Chile.
- Rayo (noun) /ˈra.ʝo/
- Descarga eléctrica natural de gran intensidad que ocurre en la atmósfera, donde el aire se ioniza momentáneamente formando plasma. Transporta miles de amperios de corriente y puede alcanzar temperaturas de 30 000 °C.
Sinónimos : Relámpago, Descarga atmosférica
Un rayo no es fuego: es un canal de plasma que viaja a un tercio de la velocidad de la luz, ¡y por eso ves el relámpago antes de escuchar el trueno!
En el invierno de 2022, un rayo cayó sobre el cerro Manquehue en Santiago, ionizando el aire y creando un plasma brillante que iluminó toda la ciudad por unos segundos.
- Relámpago (noun) /reˈlam.paɾ/
- Destello luminoso producido por la descarga eléctrica de un rayo en la atmósfera. Es la manifestación visible del plasma ionizado que se forma durante la descarga, y precede al trueno debido a que la luz viaja más rápido que el sonido.
Sinónimos : Destello, Resplandor
El relámpago no es el rayo: es la luz que emite el plasma del rayo al ionizar el aire. ¡Por eso ves el destello antes de escuchar el trueno!
En una tarde de verano en Rancagua, el relámpago de un rayo que cae en el cerro La Campana ilumina todo el valle por un instante, mostrando el plasma en acción.
- Temperatura (noun) /tem.peɾaˈtu.ɾa/
- Magnitud que indica el nivel de calor de un cuerpo o sistema, relacionada con la energía cinética promedio de sus partículas. En el plasma, la temperatura puede superar millones de grados, manteniendo las partículas ionizadas.
Sinónimos : Calor
La temperatura del plasma en el Sol es de 15 millones de grados, pero no quema como un horno porque el plasma está tan disperso que no transmite calor fácilmente.
En el desierto de Atacama, el plasma de la corona solar alcanza 2 millones de grados, pero al estar a 150 millones de kilómetros de la Tierra, solo nos llega como luz y calor moderado.
Química
- Átomo (noun) /ˈa.to.mo/
- Unidad básica de la materia, compuesta por un núcleo (protones y neutrones) y electrones que orbitan alrededor. En condiciones normales, los átomos son neutros, pero en el plasma pierden electrones y se convierten en iones.
Un átomo es como un sistema solar en miniatura: el núcleo es el Sol y los electrones son los planetas. En el plasma, los 'planetas' escapan de su órbita.
El átomo de hidrógeno —el más simple— tiene un protón y un electrón. En el Sol, el hidrógeno pierde su electrón y se convierte en plasma de protones.
- Ion (noun) /iˈon/
- Átomo o molécula que ha ganado o perdido uno o más electrones, adquiriendo una carga eléctrica neta. Los iones positivos (cationes) y negativos (aniones) son esenciales en el plasma y en procesos químicos.
Un ion es como un átomo que ha perdido su 'equilibrio eléctrico': si pierde electrones, se vuelve positivo; si los gana, se vuelve negativo. ¡Y eso lo hace reaccionar con otros iones!
En el agua de mar de las playas de La Serena, los iones de sodio (Na⁺) y cloro (Cl⁻) son responsables del sabor salado y de la conductividad eléctrica del agua.
- Molécula (noun) /moˈle.ku.la/
- Grupo de dos o más átomos unidos por enlaces químicos, formando la unidad básica de los compuestos químicos. En el plasma, las moléculas se rompen en átomos e iones debido a la alta energía.
Una molécula es como una pareja de baile: en el plasma, el calor extremo las separa y cada uno baila solo como ion o átomo libre.
El agua (H₂O) es una molécula, pero en un plasma a miles de grados, se descompone en átomos de hidrógeno y oxígeno ionizados.
Tecnología
- Pantalla de plasma (noun) /panˈtɾa.ða ðe ˈplas.ma/
- Tipo de pantalla plana que utiliza pequeñas celdas de plasma para producir imágenes. Cada celda contiene gas ionizado que emite luz ultravioleta al recibir una descarga eléctrica, la cual excita un recubrimiento de fósforo para generar colores.
Sinónimos : TV de plasma
Las pantallas de plasma son como lienzos de luz: millones de celdas diminutas con plasma que se encienden y apagan para crear imágenes nítidas, ¡aunque hoy están en desuso por las pantallas LED!
En los años 2000, los televisores de plasma en las casas de Viña del Mar mostraban partidos de la Copa Libertadores con colores vibrantes gracias al plasma en sus celdas.
- Tubo de neón (noun) /ˈtu.βo ðe neˈon/
- Dispositivo que contiene gas neón a baja presión, el cual se ioniza al aplicar una descarga eléctrica, produciendo luz visible. Es un ejemplo cotidiano de plasma frío usado en letreros publicitarios.
Sinónimos : Tubo fluorescente, Luz de neón
Un tubo de neón es como un 'sándwich de plasma': el gas dentro se ioniza y brilla, ¡y por eso los letreros de las calles de Santiago se ven tan llamativos de noche!
En la calle Bandera de Santiago, los letreros de neón de los restaurantes brillan con luz roja-anaranjada gracias al plasma frío dentro de los tubos.