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Sol

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Sol

Mensaje por Talisman el Dom Mayo 01, 2011 7:47 pm





Sol

El Sol es la estrella
que, por el efecto gravitacional de su masa, domina el sistema planetario que
incluye a la Tierra. Es
el elemento más importante en nuestro sistema solar y el objeto más
grande que contiene aproximadamente el 98% de la masa total del sistema solar.
Mediante la radiación de su energía electromagnética, aporta directa o indirectamente
toda la energía que mantiene la vida en la Tierra, porque todo el alimento y
el combustible procede en última instancia de las plantas que utilizan la energía
de la luz del Sol.
A causa de su proximidad
a la Tierra y como es una estrella típica, el Sol
es un recurso extraordinario para el estudio de los fenómenos estelares. No
se ha estudiado ninguna otra estrella con tanto detalle. La estrella más cercana
al Sol está a 4,3 años luz; para observar los rasgos de su superficie comparables
a los que se pueden ver de forma habitual en el Sol, se necesitaría un telescopio
de casi 30 km de diámetro. Además, un telescopio así tendría que ser colocado
en el espacio para evitar distorsiones causadas por la atmósfera de la Tierra.

Historia de la observación científica

Durante la mayor parte
del tiempo que los seres humanos han estado sobre la Tierra, el Sol ha sido
considerado un objeto de especial importancia. Muchas culturas antiguas adoraron
al Sol y muchas más reconocieron su importancia en el ciclo de la vida. Aparte
de su relevancia posicional para señalar, por ejemplo, solsticios, equinoccios
y eclipses, el estudio
cuantitativo del Sol data del descubrimiento de las manchas solares; el estudio
de sus propiedades físicas no comenzó hasta mucho más tarde. Los astrónomos
chinos observaron manchas solares a simple vista ya en el año 200 a.C. Pero
en 1611, Galileo utilizó el telescopio, recién inventado, para observarlas de
modo sistemático. El descubrimiento de Galileo significó el comienzo de una
nueva aproximación al estudio del Sol, que pasó a ser considerado un cuerpo
dinámico, en evolución, y sus propiedades y variaciones pudieron ser, por tanto,
comprendidas científicamente.


El siguiente avance importante
en el estudio del Sol se produjo en 1814 como resultado directo del invento
del espectroscopio por el físico alemán Joseph von Fraunhofer. Un espectroscopio
divide la luz en las longitudes de onda que la componen, o colores. Aunque el
espectro del Sol había sido observado ya en 1666 por el matemático y científico
inglés Isaac Newton, la precisión del trabajo de Fraunhofer sentó las bases
para los primeros intentos de una explicación teórica detallada de la atmósfera
solar.
Parte de la radiación
de la superficie visible del Sol (la fotosfera) es absorbida por el gas, algo
más frío, que hay sobre ella. Sin embargo, sólo se absorben longitudes de onda
de radiación particulares, que dependen de las especies atómicas presentes en
la atmósfera solar. En 1859, el físico alemán Gustav Kirchhoff demostró que
la falta de radiación en ciertas longitudes de onda del espectro solar de Fraunhofer
se debía a la absorción de radiación por átomos de algunos de los mismos elementos
presentes en la Tierra. Con esto, no sólo demostró que el Sol está compuesto
de materia común, sino que también planteó la posibilidad de obtener información
detallada sobre los objetos celestes mediante el estudio de la luz emitida por
ellos. Éste fue el comienzo de la astrofísica.
El progreso en el conocimiento
del Sol ha continuado gracias a la habilidad de los científicos para hacer observaciones
nuevas o mejorar las anteriores. Entre los avances en instrumentos de observación
que han influido de forma significativa en la física solar están el espectroheliógrafo,
que mide el espectro de los rasgos solares individuales; el coronógrafo, que
permite el estudio de la corona solar sin eclipses, y el magnetógrafo, inventado
por el astrónomo estadounidense Horace W. Babcock en 1948, que mide la fuerza
del campo magnético de la superficie solar. El desarrollo de cohetes y satélites
ha permitido a los científicos observar la radiación en longitudes de onda no
transmitidas a través de la atmósfera de la Tierra. Entre los instrumentos desarrollados
para su uso en el espacio se encuentran los coronógrafos, los telescopios y
los espectrógrafos sensibles a una radiación ultravioleta extrema y a los rayos
X. Los instrumentos especiales han revolucionado el estudio de la atmósfera exterior al Sol.


La energía solar
se crea en el interior del Sol. Es aquí donde la temperatura (15.000.000°
C) y la presión (340 mil veces la presión del aire en la Tierra
al nivel del mar) son tan intensas que se llevan a cabo las reacciones nucleares.
Éstas reacciones causan que cuatro átomos de hidrógeno
se fusionen y formen una partícula alfa ó núcleo de helio.
La partícula alfa tiene cerca de 0.7 % menos masa que los cuatro protones.
La diferencia en la masa es expulsada como energía y es llevada a la
superficie del Sol, a través de un proceso conocido como convección,
donde se liberan luz y calor. La energía generada en el centro del Sol
tarda un millón de años para alcanzar la superficie solar. Cada
segundo se convierten 700 millones de toneladas de hidrógeno en cenizas
de helio. En el proceso se liberan 5 millones de toneladas de energía
pura; por lo cual, el Sol cada vez se vuelve más ligero.
La energía producida
de esta forma es transportada a la mayor parte de la superficie solar por radiación.
Sin embargo, más cerca de la superficie, en la zona de convección que ocupa
el último tercio del radio solar, la energía es transportada por la mezcla turbulenta
de gases. La fotosfera es la superficie superior de la zona de convección. Se
pueden ver pruebas de la turbulencia en la zona de convección observando la
fotosfera y la atmósfera situada encima de ella.
Las células turbulentas
de la fotosfera le confieren una apariencia irregular y heterogénea. Este modelo,
conocido como granulación solar, lo provoca la turbulencia en los niveles más
altos de la zona de convección. Cada gránulo mide unos 2.000 km de ancho. Aunque
el modelo de granulación siempre está presente, los gránulos individuales solamente
duran unos 10 minutos. También se presenta un modelo de convección mucho mayor,
provocado por la turbulencia que se extiende en las profundidades de la zona
de convección. Este modelo de sobregranulación contiene células que duran un
día y tienen 30.000 km de ancho como media.

Manchas solares


George Ellery Hale descubrió
en 1908 que las manchas solares (áreas más frías de la fotosfera) presentan
campos magnéticos fuertes. Estas manchas solares se suelen dar en parejas, con
las dos manchas con campos magnéticos que señalan sentidos opuestos. El ciclo
de las manchas solares, en el que la cantidad de manchas solares varía de menos
a más y vuelve a disminuir al cabo de unos 11 años, se conoce por lo menos desde
principios del siglo XVIII. Sin embargo, el complejo modelo magnético asociado
con el ciclo solar sólo se comprobó tras el descubrimiento del campo magnético
del Sol.
Como cada mancha solar
dura como mucho unos pocos meses, el ciclo solar de 22 años refleja los procesos
asentados y de larga duración en el Sol y no las propiedades de las manchas
solares individuales. Aunque no se comprenden del todo, los fenómenos del ciclo
solar parecen ser el resultado de las interacciones del campo magnético del
Sol con la zona de convección en las capas exteriores. Además, estas interacciones
se ven afectadas por la rotación del Sol, que no es la misma en todas las latitudes.
El Sol gira una vez cada 27 días cerca del ecuador, pero una vez cada 31 días
más cerca de los polos.

La corona Solar


La atmósfera solar exterior
que se extiende varios radios solares desde el disco del Sol es la corona. Todos
los detalles estructurales de la corona se deben al campo magnético. La mayor
parte de la corona se compone de grandes arcos de gas caliente: arcos más pequeños
dentro de las regiones activas y arcos mayores entre ellas. Las formas arqueadas
y a veces rizadas se deben al campo magnético.
En los años cuarenta
se descubrió que la corona es mucho más cálida que la fotosfera. La fotosfera
del Sol, o superficie visible, tiene una temperatura de casi 6.000º C.
La cromosfera, que se extiende varios miles de kilómetros por encima de la fotosfera,
tiene una temperatura cercana a los 30.000º C. Pero la corona, que se extiende
desde justo encima de la cromosfera hasta el límite con el espacio interplanetario,
tiene una temperatura de 1.000.000º C. Para mantener esta temperatura,
la corona necesita un suministro de energía.
La búsqueda del mecanismo
por el cual la energía llega a la corona es uno de los problemas clásicos de
la astrofísica. Todavía está sin resolver, aunque se han propuesto muchas explicaciones.
Las recientes observaciones del espacio han mostrado que la corona es una colección
de rizos magnéticos, y cómo se calientan estos rizos se ha convertido en el
foco principal de la investigación astrofísica.
El campo magnético también
puede retener material más frío encima de la superficie del Sol, aunque este
material sólo permanece estable unos pocos días. Estos fenómenos se pueden observar
durante un eclipse como pequeñas regiones, conocidas como protuberancias, en
el mismo extremo del Sol, como joyas de una corona. Están en calma, pero ocasionalmente
entran en erupción, arrojando material solar al espacio.

Viento solar


En uno o dos radios
solares desde la superficie del Sol, el campo magnético de la corona tiene la
fuerza suficiente para retener el material gaseoso y caliente de la corona en
grandes circuitos. Cuanto más lejos está del Sol, el campo magnético es más
débil y el gas de la corona puede arrojar literalmente el campo magnético al
espacio exterior. Cuando sucede esto, la materia recorre grandes distancias
a lo largo del campo magnético.
El flujo constante del
material arrojado desde la corona es conocido como viento solar y suele llegar
de las regiones denominadas agujeros de la corona. Allí, el gas es más frío
y menos denso que en el resto de la corona, produciendo una menor radiación.
El viento solar de los grandes agujeros de la corona (que puede durar varios
meses) es muy fuerte. Debido a la rotación solar, estas regiones de fuerte viento
solar, conocidas como corrientes de viento solar a gran velocidad, suelen repetirse
cada 27 días vistas desde la Tierra. El viento solar provoca alteraciones que
se pueden detectar desde el campo magnético de la Tierra.


Evolución solar

El pasado y el futuro
del Sol se han deducido de los modelos teóricos de estructura estelar. Durante
sus primeros 50 millones de años, el Sol se contrajo hasta llegar a su tamaño
actual. La energía liberada por el gas calentaba el interior y, cuando el centro
estuvo suficientemente caliente, la contracción cesó y la combustión nuclear
del hidrógeno en helio comenzó en el centro. El Sol ha estado en esta etapa
de su vida durante unos 4.500 millones de años.


En el núcleo del Sol
hay hidrógeno suficiente para durar otros 4.500 millones de años. Cuando se
gaste este combustible, el Sol cambiará: según se vayan expandiendo las capas
exteriores hasta el tamaño actual de la órbita de la Tierra, el Sol se convertirá
en una gigante roja, algo más fría que hoy pero 10.000 veces más brillante a
causa de su enorme tamaño. Sin embargo, la Tierra no se consumirá porque se
moverá en espiral hacia afuera, como consecuencia de la pérdida de masa del
Sol. El Sol seguirá siendo una gigante roja, con reacciones nucleares de combustión
de helio en el centro, durante sólo 500 millones de años. No tiene suficiente
masa para atravesar sucesivos ciclos de combustión nuclear o un cataclismo en
forma de explosión, como les ocurre a algunas estrellas. Después de la etapa
de gigante roja, se encogerá hasta ser una enana blanca, aproximadamente del
tamaño de la Tierra, y se enfriará poco a poco durante varios millones de años.
Este proceso puede tomarle un trillón de años.




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Detectan la mayor explosión solar desde el 2008

Mensaje por Talisman el Dom Mayo 01, 2011 9:50 pm



Detectan la mayor explosión solar desde el 2008

El observatorio automático Tesis, a bordo del satélite ruso Koronas-Foton, registró ayer la mayor explosión solar desde marzo de 2008, según explica la web del Instituto de Física 'Lebedev', responsable de este proyecto encaminado a investigar la actividad solar.

| 07/07/2009 | 11:34

El observatorio automático Tesis, a bordo del satélite ruso Koronas-Foton, registró ayer la mayor explosión solar desde marzo de 2008, según explica la web del Instituto de Física 'Lebedev', responsable de este proyecto encaminado a investigar la actividad solar.

"La explosión solar se prolongó durante once minutos y la intensidad de rayos X alcanzó el nivel C2.7 en la escala de cinco puntos", explica el organismo. Se trata de la mayor desde el 25 de marzo de 2008, fecha en que se produjo una explosión de la clase M1.7, según señala la Agencia de Noticias Ria Novosti.

Hay cinco clases de explosiones en función de la intensidad: A, B, C, M y X. La mínima, A.0.0, equivale a una radiación de 10 nanovatios por metro cuadrado en la órbita terrestre y se multiplica por diez con cada paso al nivel siguiente.

A finales de octubre de 2003, en pleno auge del anterior ciclo solar, hubo explosiones de más de un millón de nanovatios, lo que equivale a la clase X17. El vertiginoso incremento de manchas- principal indicador de la actividad solar - hace a los científicos pensar que la gran explosión de ayer no será la última.

Puesto en órbita en pasado 30 de enero, el Koronas-Foton es el tercer satélite lanzado por científicos rusos para investigar el Sol. El primer satélite, el Koronas-N fue lanzado en 1994 y trabajó en el espacio hasta 2001, ese mismo año se puso en órbita el satélite siguiente el Koronas-F que proporcionó importantes observaciones sobre el ciclo de actividad solar y dejó de funcionar en diciembre 2005.
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Por primera vez, graban las "armonías" que se producen en el Sol

Mensaje por Talisman el Dom Mayo 01, 2011 11:36 pm



Por primera vez, graban las "armonías" que se producen en el Sol

Astrónomos de la Universidad de Sheffield (Reino Unido) lograron la primera grabación de las armonías producidas por los campos magnéticos de la atmósfera del sol.

Los investigadores descubrieron que los enormes anillos magnéticos ubicados en las capas externas de la atmósfera solar vibran del mismo modo que lo hacen las cuerdas de los instrumentos musicales y en algunos casos se comportan como las ondas de sonidos que se producen cuando un instrumento es atravesado por el viento.

Por medio de imágenes satelitales de esos anillos, que pueden medir más de 90.000 kilómetros, los científicos fueron capaces de recrear los sonidos transformando las vibraciones que veían en ruidos y subiendo la frecuencia hasta que fuera audible para el oído humano, según publica el diario británico The Daily Telegraph.

El profesor Robertus von Fáy-Siebenbürgen, líder del equipo de físicos solares de la Universidad de Sheffield, sostuvo: “Fue extrañamente hermoso y emocionante escuchar por primera vez sonidos provenientes de una fuente tan grande y poderosa”.

“Estamos logrando una nueva forma de aprender sobre el sol y nuevos conocimientos sobre la física en las capas externas del sol”, indicó.

La semana pasada la NASA advirtió que la actividad solar está comenzando a incrementarse luego de un extenso período de baja actividad y afirmó que se espera que para 2013 expulse energía magnética en niveles sin precedentes.

Según Fáy-Siebenbürgen, estudiar la “música del sol” proveería de nuevas formas de entender y predecir las llamas solares antes de que ocurran.

21 de Junio de 2010 14:55
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La NASA insiste sobre una tormenta solar catastrófica para el 2013

Mensaje por Talisman el Lun Mayo 02, 2011 12:34 am



La NASA insiste sobre una tormenta solar catastrófica para el 2013

Los tendidos eléctricos podrías recalentarse y los viajes aéreos podrían verse interrumpidos cuando aparatos electrónicos, sistemas de navegación y grandes satélites dejen de trabajar luego de un máximo de radiación solar en pocos años.

| 26/10/2010 | 13:51

Científicos de la Agencia espacial norteamericana creen que el planeta será golpeado por niveles de energía magnética procedentes del sol sin antecedentes luego de que el sol despierte de un "profundo sueño" en algún momento alrededor del 2013, según pudo saber The Daily Telegraph

En una nueva advertencia, la NASA sostiene que una super tormenta podría golpear como "un rayo de luz" y podría causar catastróficas consecuencias sobre la salud mundial, los servicios de emergencia y la seguridad nacional si no son tomadas medidas precautorias.

Los científicos creen que esto podría dañar desde los sistemas de servicios de emergencia, equipos hospitalarios, sistemas bancarios y dispositivos de control de tráfico aéreo hasta aparatos electrónicos cotidianos, como computadoras personales, iPods o navegadores satelitales.

Debido a la fuerte dependencia que tiene la humanidad de dispositivos electrónicos sensibles a la energía electromagnética, la tormenta solar podría generar daños multimillonarios y problemas "potencialmente desvastadores" para los gobiernos.

"Sabemos que está por pasar pero no sabemos cuán malo va a ser", asegura el doctor Richard Fisher, director de la división de Heliofísica de la NASA, en una entrevista con el diario británico.

"Va a perturbar los dispositivos de comunicación como los satélites y navegación del coche, el transporte aéreo, el sistema bancario, las computadoras, todo lo que es electrónico. Esto causará grandes problemas para el mundo".

"Grandes áreas no podrán contar con energía eléctrica y reparar los daños va a ser difícil dado que eso lleva tiempo", sostiene el científico.

El doctor Fisher agregó que los sistemas simplemente no funcionarán. "Las llamaradas cambian el campo magnético de la Tierra rapidamente como un rayo de luz. Ese es el efecto solar".

Una conferencia de "clima espacial" en Washington D.C. la semana pasada, a la que asistieron científicos de la NASA, políticos, investigadores y oficiales del gobierno, realizó una advertencia similar.

Aunque los científicos ya han advertido reiteradamente sobre los peligros de la tormenta, el Dr. Fisher comenta que estos son los avisos más completos de la NASA hasta la fecha.

El Dr. Fisher, de 69 años, dijo que la tormenta, que hará que el sol llegue a temperaturas de más de 10.000 F (5500 grados celcius), se produce sólo un par de veces en el transcurso de la vida de una persona.

El ciclo de picos solares se cierra cada 22 años, llegando al nivel máximo cada 11.

El Dr. Fisher, un científico de la NASA durante 20 años, dijo que estos dos eventos se combinarían en 2013 para producir grandes niveles de radiación.

Un escenario bastante probable es que grandes áreas, incluyendo el norte de Europa y Gran Bretaña, que han construído "frágiles" redes de energía, quedarían sin energía eléctrica y acceso a los dispositivos electrónicos durante horas, posiblemente incluso días.

Dijo que los preparativos eran similares a los de una temporada de huracanes, cuando las autoridades conocían el problema era inminente, pero no sabía lo grave que sería.

"Creo que la cuestión ahora es que la sociedad moderna es tan dependiente de la electrónica, teléfonos móviles y satélites, mucho más que la última vez que esto ocurrió", dijo.

"El impacto económico podría ser como un huracán grande, importante o una tormenta. "

La Academia Nacional de Ciencias advirtió hace dos años que las redes de energía, navegación GPS, el transporte aéreo, servicios financieros y de comunicaciones de radio de emergencia podrían "ser noqueadas por la actividad solar intensa".

Se advirtió que una poderosa tormenta solar podría causar "daños económicos veinte veces mayores que el huracán Katrina". Esa tormenta devastó Nueva Orleans en 2005 y dejó una factura de daños estimados en más de US$ 125.000 millones.

El Dr. Fisher dijo que las precauciones podrían tomarse como la creación de sistemas de respaldo para los hospitales y redes de energía y permitir el desarrollo de satélites en "modos seguros".

"Si usted sabe que un peligro se acerca ... y usted tiene tiempo suficiente para preparar y tomar las precauciones, puede evitar problemas", añadió.

Su división, un departamento de la Dirección de Misiones Científicas en la sede de la NASA en Washington DC, que investiga la influencia del Sol sobre la tierra, utiliza docenas de satélites para estudiar la amenaza.
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