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Sol

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Sol
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Presentación

Un acercamiento detallado de la superficie del Sol 2003

El Sol es el elemento más importante en el Sistema solar, por ser la mayor estrella. Contiene aproximadamente el 98% de la masa total del sistema solar. Distancia media desde la Tierra 149.597.870.700 m

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Contenido

Se requerirían ciento nueve Tierras para completar el disco solar, y el interior podría contener más de 1.3 millones de Tierras. La capa exterior visible del astro rey se llama la Fotosfera y tiene una temperatura de 6,000°C, 11,000°F. Esta capa tiene una apariencia manchada debido a las turbulentas erupciones de energía en la superficie.

Imagen del Sol, producto de un mosaico de 23 fotos individuales

Características

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La nave NASA’s STEREO observó esta sobresaliente prominencia y erupción el 29 de septiembre del 2008 en la extrema luz ultravioleta de la longitud de onda 304. Se elevó y formó una cascada a la derecha durante varias horas, apareciendo algo como una bandera desplegada, y se rompió y se dirigió al espacio. El material observado es en realidad Helio ionizado a 60.000 grados. Las prominencias son relativamente frías nubes de gas suspendidas sobre el sol y controladas por fuerzas magnéticas. (Crédito: NASA/STEREO)

El Sol es una estrella común del tipo G2, una más entre los 100.000 millones de estrellas de la Galaxia. Tiene una temperatura 5800 K superficie,15,600,000 K núcleo, diámetro 1,390,000 km y una masa de1.989e30 kg.Es, con mucho, el mayor objeto del sistema solar. Se ha personificado en muchas mitologías: Los Griegos le llamaron Helios y los Romanos le llamaron Sol.

Está formado por alrededor de un 75% de Hidrógeno y un 25% de Helio en masa 92.1% de hidrógeno y 7.8% de helio en número de átomos; el resto metales sólo alcanza un 0.1%. Estas proporciones cambian lentamente a medida que el sol convierte el hidrógeno en helio en su núcleo.

Las capas mas superficiales del sol muestran rotación diferencial: en el Ecuador la superficie gira una vez cada 25.4 días; cerca de los Polos tarda 36 días. Este extraño comportamiento se debe al hecho de que el no es un cuerpo sólido como la tierra. Efectos similares se pueden observar en los planetas gaseosos. La rotación diferencial se extiende considerablemente hacia el interior del sol pero el núcleo solar gira como un cuerpo sólido.

Las condiciones en el núcleo del sol son extremas. La temperatura alcanza los 15.6 millones de grados Kelvin y la presión es de 250.000 millones de atmósferas. Los gases del núcleo están comprimidos hasta una densidad 150 veces la del agua.

La energía radiante del sol 3.86e33 ergios/seg o 386 trillones de megavatios está producida por reacciones de fusión nuclear. Cada segundo unas 700, 000,000 toneladas de hidrógeno se convierten en 695, 000,000 toneladas de helio y 5, 000,000 toneladas igual a 3.86e33 ergios de energía en forma de rayos gamma.

A medida que viaja hacia la superficie, la energía es absorbida y remitida continuamente a temperaturas cada vez menores de manera que cuando alcanza la superficie se ha convertido, principalmente, en luz visible. Durante el último 20% del camino hacia la superficie la energía es transportada mediante convección más que por radiación. Una pequeña región conocida como Cromosfera se extiende sobre la fotosfera.

La región altamente enrarecida situada por encima de la cromosfera se denomina Corona y se extiende millones de km. en el espacio pero sólo es visible durante los eclipses totales. La temperatura en la corona supera 1, 000,000 K. El campo magnético solar es muy fuerte en comparación con el terrestre y muy complejo. Su magnetosfera, también conocida como heliosfera se extiende hasta más allá de Plutón.

Además de luz y calor, el sol emite un chorro de baja densidad de partículas cargadas, principalmente electrones y protones, denominado viento solar que se propaga a través del sistema solar a unos 450 km/seg. El viento solar y las partículas mucho más energéticas eyectadas por las erupciones solares pueden tener efectos dramático

La radiactividad

Después que la Física y la Química habían logrado conocer de qué estaban compuesto el Sol y las estrellas por el estudio de su espectro luminoso, se determinó que en el Sol había muchos elementos químicos, el principal era el hidrógeno seguido por el helio.

Con el descubrimiento de la radiactividad se encontró que en el Sol podía haber otra explicación para la misteriosa fuente de esa energía al parecer inagotable. Pero al tratar de buscar los elementos radiactivos en el Sol como el uranio y el plutonio, no se encontraron, sino hidrógeno y helio que no eran materiales radiactivos.

Sin embargo, la explicación más acertada parecía ser la relacionada con algún tipo de reacción nuclear en la que la masa se transformara en energía, pero no en la desintegración radiactiva de núcleos pesados.

Por otra parte la radiactividad sirvió para determinar cuál debería ser la edad de la Tierra, y que resultó ser de más de 4 500 000 000 de años. Por lo que el Sol debía ser mayor o aproximadamente igual.

El ciclo del hidrógeno solar

La producción de energía resultó estar conformada por el llamado ciclo protón-protón en el cual se producen tres colisiones seguidas, en este proceso cuatro núcleos de hidrógeno quedan fundidos en un núcleo de helio y desprenden una cantidad de energía.

A este tipo de reacción nuclear en el que los núcleos se unen y desprenden energía se le llamó fusión, pero la temperatura necesaria para producir la fusión en el Sol no se alcanza en la superficie, que sólo llega a 6 000°C, sino en su interior donde tienen lugar las reacciones en combinación con la fuerza gravitacional que comprime los gases hacia el núcleo del Sol. Así, la expansión que debía ocurrir por la gran temperatura era compensada por la atracción gravitacional.

Estructura

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Se puede visualizar el Sol como un enorme horno atómico que, gracias a las altas temperaturas y presiones presentes en su núcleo, es capaz de fusionar hidrógeno para generar helio. Dicho en términos simples, este proceso implica que se fusionen 4 núcleos de hidrógeno con un protón cada uno para formar un núcleo de helio compuesto por 2 protones y 2 neutrones.

Sin embargo el núcleo de helio resultante solo tiene el 99.3% del peso de los 4 núcleos de hidrógeno, lo cual significa que en el proceso el 0.7% la masa se convierte en energía. Se estima que cada segundo el sol transforma cerca de 600 millones de toneladas de hidrógeno en 596 millones de toneladas de helio: los 4 millones de toneladas de masa faltante se han convertido en energía.

Es una cantidad difícil de imaginar, sobre todo si consideramos que cada gramo de masa convertido en energía equivale a quemar más de 3,000 litros de gasolina. Así, el sol proporciona alrededor de 6,200 watts, que equivalen a la luz generada por 62 focos de 100 watts, por cada centímetro cuadrado de su superficie. Solo una pequeña parte de esa energía llega a la tierra, mientras que el resto se dispersa en el espacio sideral.

Debido a la distancia promedio entre el sol y la tierra, aproximadamente 150 millones de kilómetros, la radiación solar tarda 8.5 minutos en llegar a la Tierra. Este lapso es insignificante si tomamos en cuenta que la energía generada en el centro del sol tarda cerca de un millón de años en alcanzar la superficie solar.

En su conjunto, el sol es una gigantesca esfera de gases calientes compuesta principalmente de hidrógeno 70% y helio 28%. También contiene carbono, nitrógeno, oxigeno y otros elementos que suman el 2% restante. Su estructura interna se caracteriza por una sucesión de capas esféricas.

Es difícil establecer con precisión los límites entre cada una de estas capas, así como las diferencias en su composición química, si bien es posible diferenciarlas por los fenómenos físicos que acontecen en ellas. El modelo más aceptado establece seis capas en la estructura del sol: núcleo, zona radiante, zona convectiva, fotosfera, cromosfera y corona.

Capas del Sol

Núcleo: En el núcleo del Sol tienen lugar las reacciones nucleares que producen toda la energía del astro, en ella se alcanza una temperatura de 14 000 000°C, todo está sometido a una gran presión y en él se transforma la materia en energía a un ritmo de 14 500 000 toneladas cada segundo y es emitida en forma de radiación gamma.

Fotosfera: Es la que emite luz y calor, su temperatura es de 600grados centígrados, en ella se encuentran las manchas solares, los granos de arroz y las protuberancias, son lenguas de fuego que se elevan a más de un millón de km de altura y son observables en los eclipses de sol totales sobre su corona. Literalmente, es una esfera de luz, la superficie visible del Sol.

Debe precisarse que cuando se dice superficie no se hace referencia, en este caso, a una superficie sólida, ya que la fotosfera está formada por una capa de gas.

Casi toda la luz que se recibe del Sol proviene de la fotosfera, aunque la fuente de energía se encuentre mucho más abajo, en el núcleo solar. La fotosfera tiene un espesor de aproximadamente 300 km. y temperaturas medias de 6.000 grados.

Cromosfera: Es donde tienen lugar las prominencias y los solar flanes. Es relativamente delgada con un espesor entre 9 000 y 16 000 km. A pesar de ser muy tenue y considerarse que es casi el vacío, exhibe una estructura muy bien definida y de ella se desprenden las espículas como hilos que forman patrones complejos.

Corona: Es la parte exterior del Sol. Es cien mil veces más opaca que la fotosfera. No es en realidad esférica, pues oscila, ondula y tiene cambios en su forma debido a la interacción del plasma que la forma con el campo magnético del Sol. La corona es sólo visible con el uso del coronógrafo o durante los eclipses. Los gases que escapan de la corona dan lugar al Viento Solar.

Zona radiante: Es una zona donde los gases altamente comprimidos reciben la energía de la radiación gamma que se produce en el núcleo del Sol. Esta radiación no es absorbida completamente por los átomos que forman los gases sino que rebota en ellos, se absorbe parcialmente y se dispersa con lo que se produce una disminución de su longitud de onda y se transforman en radiación X y ultravioleta

Zona convectiva: En esta zona los gases del Sol poseen un gradiente térmico suficiente para que se produzca el movimiento convectivo. Al estar los gases más fríos, son capaces de absorber los fotones provenientes de la zona radiante y por medio de la convección transmiten la energía a la fotosfera desde donde es emitida al exterior, con esto se produce un enfriamiento de los gases que vuelven a descender hasta volver a absorber la energía de la zona radiante.

La constante solar

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La constante solar es la cantidad de energía recibida por la Tierra a la distancia media que nos separa del Sol, y su valor aproximado es de unas dos calorías por centímetro cuadrado y por minuto, es decir, cada minuto, a una Unidad Astronómica, en un cuadrado de dos centímetros de lado se reciben dos calorías.

El estudio y medición de esta constante es de extremo interés por que la supervivencia depende de la capacidad que se tenga para estar preparados y prevenir una hipotética variación importante de la constante solar. Un cambio de un 1% en la constante solar, produciría una alteración de la temperatura en la Tierra de 1 o 2° C. Teniendo en cuenta que durante la última glaciación, la temperatura media en el planeta era 5° C más fría que la actual, se pode hacer una idea de lo importante que es conocer bien al Sol.

Existen referentes históricos que podrían indicar una disminución de la constante solar. Desde 1430 a 1850 tuvo lugar la pequeña edad glacial, con un tiempo inusualmente frío en Europa y América. Dentro de este periodo se encuentra el conocido como mínimo de Maunder.

En 1893, Edward Maunder, tratando de realizar una gráfica de la actividad solar desde las primeras observaciones telescópicas de Galileo Galilei, encontró que entre 1640 y 1715 no existió prácticamente ningún registro de manchas.

Posteriormente se ha comprobado por otros métodos que, efectivamente, la actividad solar fue excepcionalmente baja en esos años. Irónicamente, el mínimo de Maunder coincide con el reinado de Luis XIV de Francia, el Rey Sol, El Estado soy yo.

Científicos evidencian lento movimiento del Sol

El movimiento del Sol es más lento de lo que se creía y, al parecer, su interacción con el resto de la galaxia es más débil de lo imaginado hasta ahora, divulgó hoy una revista científica.

Expertos del Southwest Research Institute[1], de la Universidad de Texas, revelaron en Science[2] que el Sol es tan pausado que la presión del material alrededor de la heliosfera es 25 por ciento menor al que se creía. Debido a ello, esa presión resulta insuficiente para crear un arco de choque componente estructural que regula el flujo de rayos cósmicos de alta energía.

Las conclusiones de este estudio se basan en las mediciones hechas por el Explorador de la Frontera Interestelar que produce imágenes de la interacción de partículas en el borde de nuestro sistema solar.[3]

Nasa revela imágenes de la erupción solar más grande de este año 2013

Erupcion solar del 11 de Abril NASA.jpg

La Nasa ha lanzado nuevas imágenes que muestran una de las erupciones solares más grandes del año 2013. De acuerdo a los expertos, el evento ocurrió el martes 11 de abril, y causó un temporal apagón radial en la Tierra.

La llamarada ocurrió a las 04.16 (hora chilena), y se registró como una tormenta solar clase M6.5, una llamarada de nivel medio en la escala de tempestades solares.

"Esta es una de las erupciones más grandes que se han visto en el 2013" señaló Karen Fox, representante de la Nasa. "El incremento de llamaradas es bastante común en estos momentos, ya que el ciclo de 11 años del Sol se espera que llegue a su máximo a finales del este año". Este evento también estuvo asociado con una eyección de masa coronal (CME, por sus siglas en inglés) hacia la Tierra, otro fenómeno solar que puede enviar mil millones de toneladas de partículas solares al espacio y que pueden llegar a nuestro planeta en tres años.

Modelos experimentales de la NASA muestran que el CME comenzó a las 02.36am el 11 de abril, dejando el Sol a una velocidad de 965 kilómetros por segundo.

Erupciones solares de clase M.jpg

Las erupciones solares de clase M son los eventos solares más débiles, pero aún así pueden afectar el clima espacial cerca de la tierra, interrumpiendo las comunicaciones, la navegación GPS y manifestándose como grandes auroras boreales en el Polo Norte. La erupción del día de ayer causó un apagó en las radiocomunicaciones de la Tierra que se registró como un evento R2 en escala de R1 a R5.

Ciclo de vida del sol

Pizarra

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  • Su antigüedad de 4.500 millones de años y se estima que seguirá brillando tal y como lo hace por otros 5000 millones de años más.
  • La distancia entre el Sol y la Tierra es de 149.600.000 kilómetros. Su cinturón ecuatorial mide aproximadamente 4.379.000.000 de kilómetros.
  • El diámetro del Sol es de 1.392.000 kilómetros y su radio es de 696.000 kilómetros aproximadamente. El Sol cuenta con una masa equivalente a 332.000 veces la del planeta Tierra y la temperatura de su superficie es de 5.500 ºC aproximadamente.
  • El Sol tarda 26 días 19 horas y 12 minutos en dar una vuelta completa sobre su propio eje.

26,000 años luz separan al Sol del centro de la Galaxia.

  • Al igual que el resto de estrellas cercanas, el Sol, orbita con el centro de la galaxia a una velocidad de 216 kms/segundo. Viajando a esta velocidad el Sol tarda 230 millones de años en dar una vuelta completa a la galaxia.
  • El Sol está compuesto básicamente por dos elementos: Hidrógeno y Helio. Pero veamos todos los componentes de este astro.

•Hidrógeno 73,46%

• Helio 24,85%

• Oxígeno 0,77%

• Carbono 0,29%

• Hierro 0,16%

• Neón 0,12%

• Nitrógeno 0,09%

• Silicio 0,07%

• Magnesio 0,05%

• Azufre 0,04%

24 de febrero de 2014

Sol 24 de feb 2014.png

El Sol emite una llamarada solar significativa, llegando a las 7:49 pm EST. El Observatorio de Dinámica Solar de la NASA (SDO), que mantiene una vigilancia constante sobre el sol, capturó estas imágenes del evento, donde muestra los primeros momentos del fenómeno de clase X en diferentes longitudes de onda de la luz.(colores). El Material solar caliente puede verse flotando por encima de la región activa en la atmósfera del Sol, la corona.

Las llamaradas solares son explosiones de radiación de gran alcance, que aparecen como flashes gigantes de luz en las imágenes SDO. Las radiaciones nocivas de una llamarada no pueden pasar a través de la atmósfera de la Tierra para afectar físicamente los seres humanos, pero sin embargo, son lo suficientemente intensas, para perturbar el ambiente de la capa donde viajan las señales de GPS y las comunicaciones.[4]

Ciclo Solar

Se necesitaron 10 años para crear esta imagen de nuestro Sol. Las imagens fueron tomadas desde el espacio por el Observatorio Solar y Heliosférico (SOHO ), una imagen radicalmente distinta a la que recibimos en la Tierra.

El Ciclo Solar

Desde la superficie de la Tierra, tenemos una visión sesgada de nuestra estrella. Nuestro mundo está bañado por la luz y el calor del Sol, en estas longitudes de onda visibles e infrarrojas.

Lanzado en 1995, el SOHO ha estado monitoreando continuamente el Sol, desde entonces, se han estado estudiando las variaciones, desde 1996 a 2006, una imagen para cada año la que se muestra en este montaje fotográfico.

Las partes brillantes en las imágenes corresponden al gas en la atmósfera del Sol, que esta a una temperatura de alrededor de, 2 millones de grados Celsius.

A diferencia de la luz visible, la intensidad de la radiación ultravioleta del Sol varía en gran medida. Esta variación se hace más pronunciada cuanto más corta la longitud de onda, especialmente en la región de rayos X del espectro. Este aspecto se rige por la actividad solar, que se ejecuta en un ciclo de aproximadamente de cada 11 años. Está actividad se relaciona con la generación del campo magnético del Sol, aunque aún nuestros estudios están lejos de ser precisos sobre como funciona realmente esta dinámica solar.

El aumento y la disminución del ciclo de 23 años, contados a partir de 1755, cuando se inició la toma de registro sistemático, se puede ver claramente en esta imagen. En su pick en el 2001, el Sol era un torbellino de actividad, la liberación de la luz, cerca de 10 veces más radiación ultravioleta que en los períodos mínimos que se pueden ver en el año 1996 y 2006.

Ahora bien, en el ciclo de 24 años, el Sol se encuentra de nuevo en un pick de actividad , a pesar de que fue más suave el 2001.[5]

Esta imagen fue publicada originalmente en el sitio web del Observatorio Solar y Heliosférico .

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