Los científicos , siguen de cerca al sol y a sus tormentas solares,
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| el sol , y sus tormentas solares |
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| sol |
El Sol (del latín sol, solis y ésta a
su vez de la voz indoeuropea sauel) es una estrella del tipo espectral G2 que
se encuentra en el centro del Sistema Solar, constituyendo la mayor fuente de
energía electromagnética de este sistema planetario. La Tierra y otros cuerpos
(incluyendo a otros planetas, asteroides, meteoroides, cometas y polvo) orbitan
alrededor del Sol. Por sí solo, representa alrededor del 98,6% de la masa del
Sistema Solar. La distancia media del Sol a la Tierra es de
aproximadamente 149.600.000 de kilómetros, o 92.960.000 millas ,
y su luz recorre esta distancia en 8 minutos y 19 segundos. La energía del Sol,
en forma de luz solar, sustenta a casi todas las formas de vida en la Tierra a través de la
fotosíntesis, y determina el clima de la Tierra y la meteorología.
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| protoestrella |
Las estrellas como el Sol permanecen
en fase de protoestrella (durante la cual su temperatura no es todavía
suficiente para encender las reacciones nucleares en el centro) por algunos
millones de años, hasta que comienzan las reacciones nucleares. Luego alcanzan
la secuencia principal donde comienzan a quemar hidrógeno. Los cálculos indican
que en el Sol esta fase comenzó hace 4,5 mil millones de años y durará otros 5
mil millones.
Una vez que agote el suplemento de
hidrógeno, el núcleo solar contendrá sólo helio. La fusión del H continuará en
la capa que rodea al núcleo, el cual va creciendo. Su propio peso provoca su
contracción, la temperatura central aumenta y comienza la fusión del He. Los
núcleos de He se combinan entre sí para formar elementos más pesados: C, N y O,
son las llamadas reacciones CNO.
En este proceso se entrega calor a la
estrella, el cual se suma al producido por la fusión de H en He, que todavía
continúa realizándose en las capas exteriores. Este calor provoca la expansión
de la superficie, mucho más allá que en las estrellas normales (de secuencia
principal). El Sol abandonará aquí la secuencia principal y entra en la fase de
gigante roja, durante la cual su radio aumentará hasta la órbita de Marte y
perderá mucha masa. Por entonces la
Tierra ya habrá desaparecido pues a medida que la estrella se
expande, se enfría.
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| fin del sol, |
Cuando el Sol alcance el final de la
fase de gigante roja habrán pasado uno o dos millones de años desde que dejó la
secuencia principal. La fusión del He proporciona menos energía que la del H,
es decir que la reserva de He se agota mucho más rápido que la de H. Por eso
esta fase es corta respecto de toda la vida de la estrella y se observan pocas
gigantes rojas: sólo 1% de las estrellas de nuestra galaxia están en esta
etapa, es decir unos 2.500 millones de estrellas. La figura 30 muestra la
evolución del Sol en el diagrama H-R desde su nacimiento sobre la ZAMS hasta la fase de gigante
roja.
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| como esta compuesto el sol |
A medida que continúa la contracción
del núcleo, hacia el final de su vida como gigante roja, su temperatura central
será mayor de 100 millones de grados y por lo tanto la presión central será
enorme. Esta presión será tan grande que la materia en el centro adquirirá
propiedades cuánticas especiales, debido a la gran concentración de electrones.
Este tipo de materia se denomina degenerada.
La densidad actual del Sol es
semejante a la del agua. La materia degenerada tiene una densidad 100.000 veces
mayor.
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| Solar Dynamics Observator |
Los cientificos preocupados por las
tormentas solares, enviaron el telescopio Solar Dynamics Observatory o SDO ha
cumplido un año en el espacio. Se lanzó con muchísima ilusión en febrero de
2010 y desde entonces vigila con sumo detalle nuestra estrella. Y lo hará, si
todo sale bien, durante cuatro años más.
El SDO forma parte del programa Living
with a star (Viviendo con una Estrella) de la NASA. Su objetivo es
conocer a fondo nuestro Sol.
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| imagines enviadas por el Sdo |
Es la primera misión del programa y
por el momento es todo un éxito. Ha enviado a la Tierra imágenes
absolutamente impresionantes. Muestran chorros de plasma, cambios en las
manchas solares, eyecciones de masa coronal y la emisión de un montón de
radiaciones. Todo con una resolución sin precedentes.
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| el Sdo orbita en el planeta tierra |
El Solar Dynamics Observatory (SDO)
es un telescopio espacial estabilizado en sus tres ejes con alineamiento solar
y dos antenas de alta recepción.
El Solar Dynamics Observatory (SDO)
orbita el planeta Tierra a unos 36.000 km , con el objeto de estudiar el Sol. El
observatorio espacial tiene una órbita geosíncrona a 102º de latitud oeste y
una inclinación de 28,5º.
Este telescopio estudia gracias
a los siguientes instrumentos cientificos,
Extreme Ultraviolet Variability
Experiment: se trata de un instrumento que mide la emisión de radiación
ultravioleta solar con cadencia regular, exactitud y precisión
Helioseismic and Magnetic Imager: es
un instrumento que estudia la variabilidad solar y los varios componentes de la
actividad magnética solar
Atmospheric Imaging Assembly:
proporciona una imagen del disco solar en las diversas bandas del ultravioleta
y del extremo ultravioleta de alta resolución temporal y espacial.
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| tormentas solares |
Haciendo un poco de historia , estas
tormentas solares son comunes, se llaman eyección de masa coronal a una onda
hecha de radiación y viento solar que se desprende del Sol en el periodo
llamado Actividad Máxima Solar, que ocurre cada 11 años. Esta onda es muy
peligrosa ya que, si llega a la
Tierra y su campo magnético está orientado al sur, puede
dañar los circuitos eléctricos, los transformadores y los sistemas de
comunicación, además de reducir el campo magnético de la Tierra por un período.
Cuando esto ocurre, se dice que hay una tormenta solar. Sin embargo, si está
orientado al norte, rebotará inofensivamente en la magnetosfera.
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| la ultima tormenta solar importan fue 1859 |
En el año 1859 se produjo una gran
fulguración solar. La tormenta solar de 1859 fue la más potente registrada en
la historia. A partir del 28 de agosto, se observaron auroras que llegaba al
sur hasta el Caribe. El pico de intensidad fue el 1 y 2 de septiembre, y
provocó el fallo los sistemas de telégrafo en toda Europa y América del Norte.
Parece que este tipo de situaciones sólo se produce cada 500 años
aproximadamente, según los estudios de muestras de hielo. Parece que los
primeros indicios de este incidente se detectaron a partir del 28 de agosto de
1859 cuando por toda Norte América se vieron auroras boreales. Se vieron
intensas cortinas de luz, desde Maine hasta Florida. Incluso en Cuba los
capitanes de barco registraron en los cuadernos de bitácora la aparición de luces
cobrizas cerca del zenit. En aquella época los cables del telégrafo, invento
que había empezado a funcionar en 1843 en los Estados Unidos, sufrieron cortes
y cortocircuitos que provocaron numerosos incendios, tanto en Europa como en
Norteamérica. Se observaron auroras en zonas de baja latitud, como Roma,
Madrid, La Habana
y las islas Hawai, entre otras.
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| la fulguración de Carrington |
A esta tormenta se la llamo , la fulguración
de Carrington debido a que este científico hacía unos bocetos de un grupo de
manchas solares el jueves primero de septiembre debido a la dimensión de las
regiones oscuras, cuando, a las 11:18, se dio cuenta de un intenso estallido de
luz blanca que parecía salir de dos puntos del grupo de manchas. Quiso compartir
el espectáculo con alguien pero no había nadie más en el observatorio.
Diecisiete horas más tarde una segunda oleada de auroras boreales convirtió la
noche en día en toda Norte América hasta Panamá. Algunos ejemplos ilustran la
magnitud de este hecho: se podía leer el periódico bajo la luz entre roja y
verdosa de las auroras, mientras que los mineros de oro de las Montañas Rocosas
se levantaron y merendaron de madrugada, creían que el Sol salía detrás una
cortina de nubes! A la sazón había muy pocos aparatos eléctricos, pero los
pocos que había dejaron de funcionar, por ejemplo, los sistemas telegráficos
dejaron de funcionar en Europa y Norte América.
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| manchas solares |
La aparición de manchas solares, la
actividad magnética, y otros datos relacionados con estos fenómenos siguen un
ciclo que dura 11 años. El ciclo actual empezó el mes de enero de 2008, tras la
pausa actual, llevarán unos cinco años la actividad solar será cada vez mayor.
En los últimos 11 años han explotado en la superficie del Sol unas 13.000 nubes
de plasma y unas 21.000 fulguraciones solares.
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| Einstein |
Se podría decir que las tormentas
solares son similares a las tormentas terrestres a una escala superior, aunque,
en el caso de las solares los gases del viento solar van acompañados de campos
magnéticos que les dan forma y proporcionan energía. Como se da en el caso de
las tormentas eléctricas son explosiones de partículas de altas energías
se intensos rayos X debido de los cambios del campo magnético.
En el proceso de fusión nuclear, que
origina la energía del Sol, hay una pérdida de masa del 0,7 %, que se
convierte en energía tal y como expresa la conocida fórmula de Einstein:
E = mc2
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| tormenta solares |
Cuando un gramo de hidrógeno se
transforma por fusión nuclear en 0,93 gramos de helio, se liberan 50.000 kWh de
energía. Esta energía se transmite primero por radiación dentro de una capa
esférica —zona radiante— de 500.000
km de grueso y después se transmite por convección a
través de otra capa esférica de 200.000 km—zona convectivas. Esta capa de
convección es como un líquido en ebullición: por esto el Sol presenta con
fuerte ampliación óptica una superficie granulada correspondiente a la cumbre
de las células convectivas. La estructura granulada cambia de forma rápidamente
(como cambia la superficie del agua hirviendo) y una unidad de la granulación
se ve aparecer y desaparecer en diez o quince minutos. Con estas dos clases de
transporte, la energía producida al núcleo solar ya puede escapar del Sol y
radiar en todas direcciones.
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La mayoría de estas tormentas
producen auroras boreales en las regiones árticas que comparadas con los
fenómenos meteorológicos parecerían un pequeño aguacero, pero a veces, el Sol
larga un auténtico vendaval.
Nadie vivo hoy ha experimentado una
tormenta de estas proporciones, pero Kenneth G. McCracken de la Universidad de
Maryland descubrió en los núcleos de auroras boreales , muestras de hielo de la Antártida y Groenlandia
aumentos bruscos de nitratos, que ya se conocía que correspondían a intensas
ráfagas de viento solar. La anomalía de nitratos de 1859 es la mayor en 500
años y equivale a la suma de episodios más importantes en los últimos 40 años
Estos descubrimientos abren la
posibilidad de predecir exactamente las tormentas solares y su alcance sobre la
tierra, lo que es útil también para la medicina, donde se estudia el
comportamiento de las células que se ven alteradas por estos y otros factores
externos.
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