La estructura de nuestra estrella
El Sol, al igual que el resto de astros se puede ir dividiendo en capas a medida que vamos del centro del cuerpo hacia el exterior.
Núcleo donde se fusiona el hidrógeno
Esta zona abarca hasta 0,25 radios solares y, un 1,6% de su volumen y el 35% de la masa total. El centro del Sol consiste principalmente en plasma comprimido a altas densidades, con presiones de hasta 340.000.000.000 bares y temperaturas de 15.500.000 K. En estos extremos, el hidrógeno se fusiona en un proceso nuclear generando energía en grandes cantidades.
Zona Radiativa
Situada entre 0,25 radios solares y 0,7 radios solares, en esta zona el plasma es aún tan denso, que la energía que procede el núcleo es continuamente reabsorvida y reemitida, mediante el fenómeno conocido como difusión radiativa y, a estas energías, los fotones se consideran que actúan como partículas. De media, son reemitidos en direcciones aleatorias pero tienden hacia zonas menos densas, de modo que se van aproximando hacia la superficie, aunque les lleva 170.000 años lograr alcanzar la siguiente capa exterior. De hecho, son reabsorvidos y reemitidos tantas veces que la luz que nos llega no «porta» información del interior solar.
Zona Convectiva
A 0,7 radios solares muchos protones y electrones pueden recombinarse en átomos de hidrógeno. La energía procedente de la zona Radiativa es convertida en energía cinética en las partículas de plasma. Desde este punto la energía es transportadas al exterior por convección (por ejemplo, ascenso y descenso de flujos en fluidos calientes). En 10 días este plasma alcanza la superficie y puede enfriarse liberando radiación magnética. Esta convección se transporta en celdas llamadas celdas de convección, cuya manifestación en la superficie es el llamado gránulo. Estos gránulos tienen unos 1.000 kms y las regiones exteriores son más frías que las interiores, provocando una diferencia en brillo, visible por telescopios desde la Tierra.
Superficie Solar
La superficie solar es definida como la superficie que separa el interior y la atmósfera solar. Esto es algo ambiguo pudiendo dar problemas para establecer un punto claro. A 696.000 kms del centro, el plasma se vuelve muy poco denso de modo que los fotones en la región visible del espectro pueden escapar. Por tanto, como definición exacta de superficie solar se determina que ésta es la capa en la cual la luz visible, a 500 nm puede escapar. Por lo tanto a diferentes longitudes de onda, el diámetro solar cambia. Con la definición dada, el diámetro solar coincide con el visible. La superficie se encuentra a unos 5.800 K.
Fotosfera
Es la primera capa de la atmósfera solar, que va de los 400 a 500 kms. Aquí continúa el proceso de convección y varía la temperatura de 6.200 K a 4.400 K. Es la capa de la que prácticamente vemos toda la luz solar.
Cromosfera
Región tenue e irregular coloreada de rosa y visible durante los eclipses solares. La estructura irregular es generada por los jets de gases ascendentes del Sol en forma de las llamadas espículas (chorros de gas de la cromosfera que ascienden miles de kilómetros por encima de la superficie para caer después de un intervalo corto de tiempo). En esta región la temperatura sube de 4.400 K a los 25.000 K a 2000 km de altura.
Región de Transición
Región de 30 kms en la cual la energía cinética de la cromosfera es transformada en calor. El mecanismo aún no está claro.
Corona Solar
Es la capa más externa. Se denomina así porque en los eclipses aparece como una corona. Se extiende varios millones de kms, hasta donde nace el llamado viento solar. Desde la región de transición hasta los 30.000 kms sobre la superficie, aumenta la temperatura de 25.000 K hasta ¡los 2.000.000 K! También es un mecanismo desconocido pero probablemente este relacionado con el intenso campo magnético solar. El gas de la corona se vuelve mas tenue y los fotones transportan bastante energía, haciendo más difícil que estos sean visibles.
Los CMEs
Un CME es básicamente materia (plasma) emitida a través de la corona solar al espacio y su existencia fue descubierta gracias a observaciones desde el espacio. Ocurren a lo largo de todo el ciclo solar: si bien durante el mínimo su frecuencia es de sólo uno por semana, durante el máximo pueden ocurrir dos o tres al día. Otra característica de este fenómeno es la latitud solar a la que ocurren. Así, mientras en el mínimo suelen originarse cerca del ecuador, durante el máximo pueden ocurrir también en latitudes más altas.
Tal y como hemos comentado antes, las erupciones solares tienen una clasificación compuesta por una letra y un número, por ejemplo X8. Esta clasificación se realiza en base al valor máximo del flujo en rayos X (de 100 a 800 nanómetros) que se detecta, y se mide en vatios por metro cuadrado. Las categorías, de menor a mayor intensidad, son A, B, C, M y X.
Los CMEs, dado que pueden ocurrir en cualquier dirección espacial, en ocasiones dicha dirección está alineada con la Tierra. Viajan por el espacio a velocidades de incluso 2.000 kilómetros por segundo y colisionan contra la magnetosfera terrestre, creando tormentas magnéticas. Dado que los CMEs emiten principalmente protones altamente energéticos, la exposición a los mismos es peligrosa, y por lo tanto, las consecuencias pueden ser peligrosas para satélites en órbita o llegar a las partes mas altas de la atmósfera afectando a las telecomunicaciones (En concreto los CMEs de clase X). En casos muy extremos podría llegar a la superficie (principalmente en regiones nórdicas) y causar el equivalente a un pulso electromagnético, pudiendo destrozar instalaciones eléctricas. Todo esto dependerá de la intensidad del CME y del estado de la magnetosfera terrestre, que normalmente se extiende hasta diez radios terrestres (si bien esto es un promedio y dado que el campo magnético terrestre se invierte, se sabe que en el pasado la magnetosfera fue más débil que en la actualidad). En 1859 se cree que un CME de gran magnitud alcanzó la Tierra ocasionando graves daños al sistema telegráfico de la época y permitiendo la observación de auroras boreales desde latitudes inusuales. Otros CMEs más recientes y de gran intensidad han ocurrido en 1989 (Clase X20), 2001 (Clase X20) y en 2003 (Clase X28).
El Sol, la vida y la entropía
Es común pensar, que la vida en la Tierra es gracias a la energía que recibimos del Sol. Sin embargo, esto no es del todo cierto: la energía que recibe la Tierra es aproximadamente la misma que radia al espacio. En caso contrario la Tierra se calentaría hasta que alcanzase un equilibrio térmico, el cual no sería compatible con la vida tal y como la conocemos. El verdadero «motor» de la vida es la llamada entropía.
La entropía es una magnitud física cuya formulación fue realizada por Lord Kelvin en 1851 y que está ligada a la termodinámica. La entropía, que básicamente expresa el grado de orden de un sistema, mediante el denominado segundo principio termodinámico establece que en cualquier proceso termodinámico, la entropía de un conjunto de sistemas que interaccionan aumentará o se mantendrá constante: nunca se reducirá. Según la formulación debida a Boltzmann:
S = k ln(V)
se establece que el valor de la entropía (S) equivale a multiplicar la constante de Boltzmann por el logaritmo del volumen del espacio de fases. Sea el grado de libertad los números cuánticos necesarios para determinar completamente un microestado en un sistema, se define el espacio de fases como un espacio multidimensional en el cual a cada punto le corresponde un microestado del sistema. Si existen f grados de libertad, entonces habrá 2f dimensiones, correpondientes a f coordenadas de posición y f coordenadas de momento.
Usando un ejemplo típico, un huevo encima de la mesa es un estado extraordinariamente ordenado, y por tanto de muy baja entropía. Supongamos que el travieso gato Johnsy se sube a la mesa, mueve el huevo, éste cae al suelo y se rompe, pasa a un estado muy desordenado, y por tanto de mayor entropía. El proceso inverso, es irreversible, pues es una situación altamente improbable que además viola el segundo principio de la termodinámica, al ser un proceso que evoluciona de una entropía superior a otra menor. La vida es un sistema extremadamente organizado y por tanto de una entropía muy baja. Ahora la pregunta es como es posible dicha situación, pues debe haber evolucionado desde estados de entropía aún menor (y por tanto más organizados aún). Así la vida, debe respetar dos principios: el de conservación de la energía y el segundo principio de la termodinámica.
La fuente que buscamos de entropía es realmente nuestro Sol. Lo que permite la existencia de la vida es que el Sol es más caliente que el espacio oscuro. Recibimos fotones de una frecuencia mayor a los fotones que la Tierra devuelve al espacio. Los fotones que recibimos, al ser de mayor frecuencia, tienen más energía (Según la formulación de Planck: E=hf). Esto provoca que para emitir al espacio la misma energía que recibimos necesitamos emitir al espacio más fotones que los que recibimos. La consecuencia de esto, como explicamos al comienzo, existen más grados de libertad en el sistema, y por lo tanto el volumen del espacio de fases será mayor que el correspondiente a la energía que recibimos. Evidentemente al tener un volumen del espacio de fases mayor, de acuerdo con la formulación de Boltzmann, la entropía es muy superior en la energía que radiamos al espacio que la que recibimos del Sol.
estan ocultando la verdad a la poblacion
el sol nos va a destruir
Hola,
Podría ocurrir una erupcion solar notable que afectase a nuestros satélites, comunicaciones, sistemas informáticos… pero su probabilidad es baja, y en concreto las regiones más afectadas serían las más nórdicas. Pero de eso a destruirnos… va mucho.
También iba a destruirse el mundo el pasado 21 de Diciembre de 2012….
Saludos,
Fran