El Sol

Por fin podemos continuar indagando en los misterios del universo. Hoy daremos un pequeño paso más y desvelaremos algunos secretos del Sol.

Hoy día podemos referirnos al Sol como la estrella más cercana a la Tierra, principal fuente de energía de nuestros sistemas que nos llega principalmente en forma de luz y calor. Contiene más del 99% de toda la materia del Sistema Solar, y ejerce una fuerte atracción sobre los cuerpos, haciéndolos girar a su alrededor, lo que conocemos como órbitas. Tiene unos 4650 millones de años, y contiene combustible suficiente para seguir activo durante 5000 millones de años más. El Sol, y a la vez todo el Sistema Solar, gira en torno al centro de la Vía Láctea a una velocidad de una vuelta cada 200 millones de años. Actualmente, nos dirigimos hacia la constelación de Hércules a una velocidad de 19 Km/s.

Pero no siempre hemos sabido esto. Desde los pensadores clásicos se estableció la teoría Geocéntrica, que establecía a la Tierra como el centro del Universo, alrededor de la cual giraban todos los astros. Esto despistó durante mucho tiempo a los científicos, hasta que Copernico se atrevió a desmentir esta teoría. Él propuso una de las ideas más impactantes de la historia de la humanidad, el Heliocentrismo, asegurando que el centro del Universo era el Sol, y la Tierra era tan solo otro más a su alrededor. La Iglesia, por su parte, prefería desmentir todas estas ideas que chocaban con sus creencias divinas, por lo que, con el apoyo de la Inquisición, la cual tenía potestad para quemar en la hoguera y torturar a los infieles, hizo firmar a Copernico un documento en el que afirmaba mentir en todo lo que dijo.

Sin embargo, con el paso del tiempo y los avances tecnológicos hemos seguido escudriñando en este afán por conocer, lo que nos ayuda a conocer un poco más el Universo.

Características generales.
• Tipo espectral: G2.
• Edad: 4,6 x 109 años
• Masa: 1,99 x 1030 kg
• Radio: 6,96 x 108 m
• Velocidad de escape en la fotosfera: 618 km/s
• Temperatura del núcleo: 15.000.000° K
• Temperatura superficial: 5200° K
• Luminosidad: 3,86 x 1026 W
• Magnitud absoluta: 4,74M
• Magnitud aparente: -26,7m
• Periodo de rotación ecuatorial: 25,4 días
• Distancia media a la Tierra: 1,50 x 1011 m

Estructura y Composición.
Dividimos el Sol en varias capas, siendo estas, desde dentro hacia afuera:

– Núcleo. Es donde se produce la fusión nuclear, debido a las altas temperaturas, produciéndose la energía.
– Zona Radiativa. Los fotones (partículas portadoras de todas las formas de radiación electromagnética, incluyendo a los rayos gamma, los rayos X, la luz ultravioleta, la luz visible, la luz infrarroja, las microondas, y las ondas de radio) intentan escapar al exterior. Esta huída puede alargarse a unos 100000 años debido a que los fotones son absorbidos continuamente y reemitidos en otra dirección.
– Zona Convectiva. Se produce el fenómeno de convección (transporte de calor por medio de las corrientes ascendente y descendente del fluido).
– Fotosfera. Es una capa delgada, de unos 300 Km. De ella irradia luz y calor al espacio. Es lo que podemos apreciar desde la Tierra, y tiene una temperatura de unos 6000ºC con algunas zonas frías de 4000ºC, que son las manchas solares.
– Cromosfera. Esta capa solo es visible en la totalidad de un eclipse de Sol. Tiene un color rojizo, densidad muy baja y temperatura altísima, de medio millón de grados. Está formada por gases enrarecidos y fuertes campos magnéticos.
– Corona. Capa de gran extensión. Temperatura elevada y densidad baja. Formada por gases enrarecidos y campos magnéticos gigantes que varían continuamente.

En el interior, donde la temperatura llega a los 15 millones de grados, con una presión altísima, suceden las reacciones nucleares mediante las cuales se liberan protones (núcleos de Hidrógeno) que se funden en grupos de cuatro para formar partículas α (núcleos de Helio). Cada partícula α pesa menos que los 4 protones juntos, liberándose la diferencia hacia la superficie en forma de energía. Es tanta la energía producida, que un solo gramo de materia solar es el equivalente a 2’5 millones de litros de gasolina.

Con esto, podemos deducir que el sol es cada vez más ligero. De hecho, cada segundo, 700 millones de toneladas de Hidrógeno son convertidas en cenizas de Helio, y desprende 5 millones de toneladas de energía pura.

Actividad solar.
– Manchas solares. Diferenciamos dos partes, la Umbra (parte central más oscura) y la Penumbra.
Se desconoce por qué son frías, aunque se cree que puede ser debido al campo magnético que no permite la convección debajo de ellos. Las manchas solares tienden a crecer, y pueden durar días e incluso meses. Gracias a las manchas solares se reveló el periodo de rotación del Sol que va desde los 25 días en el ecuador hasta los 36 días cerca de los polos. Más adentro parece que todo gira cada 27 días. Esto es lo que se conoce como rotación diferencial.
Las manchas solares no aparecen en número constante, y varían en un periodo de 11 años, llamado ciclo solar, donde el Sol invierte drásticamente sus polos.

  

– Protuberancias solares. Chorros de gas caliente desde la superficie que llegan a muchos miles de km. de distancia. Las mayores llamaradas pueden durar incluso varios meses. El campo magnético del sol desvía algunas llamaradas formando arcos. Esto ocurre en la corona, a unos 100000ºC. Este fenómeno es espectacular, como puede apreciarse en las imágenes del video enlazado a continuación. Se trata de nubes de materia a una temperatura más baja y con una densidad mayor que la de su entorno.

– Viento solar. Es un flujo de partículas (principalmente protones y electrones) que escapan de la atmósfera externa del Sol a altas velocidades y penetran en el Sistema Solar, hasta la heliopausa, como definimos en la actualización anterior. Hablamos entonces de la Heliosfera. Llega cerca de la órbita terrestre a una velocidad de unos 400 km/s. Son los causantes de las auroras boreal y austral.

Debemos mencionar pues la Magnetosfera, región alrededor de la Tierra en la que el campo magnético terrestre desvía la mayor parte del viento solar formando un escudo protector contra las partículas cargadas de alta energía procedentes del Sol. La magnetosfera terrestre no es única en el Sistema Solar y todos los planetas con campo magnético poseen una magnetosfera propia. Las partículas del viento solar que son detenidas forman los cinturones de Van Allen. En los polos magnéticos, las zonas en las que las líneas del campo magnético terrestre penetran en su interior, parte de las partículas cargadas son conducidas sobre la alta atmósfera produciendo las auroras boreales.
A la magnetosfera afecta el llamado máximo solar, o Solarmax, que es cuando superan los vientos solares la capacidad de retención de la magnetosfera. Esto llegó a costar en una ocasión más de 1000 millones de dólares en reparaciones, debido a que afecta estrepitosamente a todas las comunicaciones terrestres. Hace unos años estábamos desprotegidos frente a estos ataques, pero la sociedad actual no puede permitirse estos desastres, por lo que hoy día, una flota de más de 2000 satélites alrededor de la Tierra está alerta para informar de estas radiaciones, que por supuesto afecta también a los astronautas y acabaría con sus vidas.

El Sol es espiado continuamente por varios satélites, pero sobre todo destaca el SOHO, creado por la Agencia Espacial Europea con la colaboración de EEUU y lanzado al espacio por la NASA, a quien pertenece la mayoría de las imágenes mostradas en los videos.

  

Aunque en el 2001 peligró seriamente su vida. Estando preparado para fotografiar el cambio de ciclo solar, por un error en las órdenes, en una fracción de segundo pasó de ser el líder de las observaciones solares, a congelarse, quedando totalmente inservible. Durante tres meses los científicos probaron hasta 12 métodos distintos para hacerlo revivir, pues se negaban a abandonar su ambicioso proyecto, pero a los tres meses, volvió a activarse, demostrando la gran resistencia criogénica de sus componentes y mostrándonos estas imágenes increíbles.

[Youtube=http://es.youtube.com/watch?v=kX3_BXj4UDo&feature=related]

Información obtenida de AstroMía, NASA, SolarMax. Imágenes obtenidas de astro-digital.com, y astrofotos.com.es.

~ por eltelescopioderauko en febrero 14, 2008.