Incluso si no tiene ningún interés especial en la astronomía, todavía, sin duda se ha preguntado qué está pasando en Esa enorme bola brillante en el cielo que es peligrosamente caliente y literalmente da vida al mismo hora. Probablemente sepa que el sol es una estrella, al igual que los innumerables puntos de luz que ocupan el lugar del sol en lo alto por la noche cuando la oscuridad se acerca, solo que más cerca. Puede saber que tiene su propio suministro de combustible y que este suministro, aunque no es infinito, es tan vasto que es incalculable. Probablemente se dé cuenta de que no sería una gran idea acercarse mucho más al sol, incluso si tuviera la capacidad de hacerlo. pero que sería casi tan mala idea alejarse de él mucho más de lo que ya está, una distancia de unos 93 millones millas.
Sin embargo, al reflexionar, es posible que no haya considerado la idea de que el sol no es un orbe uniforme de luz y calor, pero en cambio tiene capas por derecho propio, al igual que la Tierra y los otros siete planetas del sistema solar hacer. ¿Cuáles son estas capas y cómo en el mundo los científicos humanos son capaces de conocerlas desde una distancia tan grande de todos modos?
El sol y el sistema solar
El sol se encuentra en el centro del sistema solar (¡de ahí el nombre!) Y representa el 99,8 por ciento de la masa del sistema solar. Debido a los efectos de la gravedad, todo en el sistema solar: los ocho planetas, los cinco (por ahora) planetas enanos, las lunas de esos planetas y planetas enanos, los asteroides y otros elementos menores como los cometas - gira alrededor del sol. El planeta Mercurio tarda un poco menos de 88 días terrestres en completar un viaje alrededor del sol, mientras que Neptuno tarda casi 165 años terrestres.
El sol es una estrella bastante anodina en comparación con las estrellas, lo que le valió la clasificación de "enana amarilla". Con una edad de aproximadamente 4.500 millones de años, el sol se encuentra a unos 26.000 años luz del centro de la galaxia en la que habita, la Vía Láctea. Galaxia. Como referencia, un año luz es la distancia que recorre la luz en un año, aproximadamente 6 billones de millas. Tan vasto como es el propio sistema solar, Neptuno, el planeta más alejado del sol a una distancia de casi 2.800 millones de millas, está apenas a 1/2000 de año luz del sol.
El sol, además de funcionar como un horno gigantesco, también tiene una fuerte corriente eléctrica interna. Las corrientes eléctricas generan campos magnéticos y el sol tiene un vasto campo magnético que se propaga a través de el sistema solar como viento solar - gas cargado eléctricamente que vuela hacia afuera desde el sol en cada dirección.
¿Es el sol una estrella?
El sol es, como se señaló, una enana amarilla, pero se clasifica más formalmente como una estrella de clase espectral G2. Las estrellas se clasifican en orden de las más calientes a las más frías como estrellas de tipo O, B, A, F, G, K o M. Los más calientes tienen una temperatura superficial de aproximadamente 30.000 a 60.000 Kelvin (K), mientras que la temperatura de la superficie del sol es comparativamente tibia 5.780 K. (Como referencia, los grados Kelvin tienen el mismo "tamaño" que los grados Celsius, pero la escala comienza 273 grados más baja. Es decir, 0 K, o "cero absoluto", es igual a -273 C, 1273 K es igual a 1000 C y así sucesivamente. Además, el símbolo de grado se omite de las unidades Kelvin.) La densidad del sol, que no es un sólido, un líquido ni gas y se clasifica mejor como plasma (es decir, gas cargado eléctricamente), es aproximadamente 1,4 veces mayor que el de agua.
Otras estadísticas solares vitales: el sol tiene una masa de 1,989 × 1030 kg y un radio de aproximadamente 6,96 × 108 metro. (Dado que la velocidad de la luz es 3 × 108 m / s, la luz de un lado del sol tardaría un poco más de dos segundos en pasar por el medio hasta el otro lado.) Si el sol fuera tan alto como, digamos, una puerta típica, la Tierra sería tan alta como una moneda de cinco centavos de los EE. UU. borde. Sin embargo, existen estrellas 1.000 veces el diámetro del sol, al igual que estrellas enanas de menos de una centésima parte de ancho.
El sol también apaga 3,85 × 1026 vatios de potencia, unos 1340 vatios por metro cuadrado de los cuales llegan a la Tierra. Esto se traduce en una luminosidad de 4 × 1033 ergios. Estos números probablemente no significan mucho de forma aislada, pero como referencia, un exponente de "solo" 9 implica miles de millones, mientras que un exponente de 12 se traduce en billones. ¡Son cifras enormes! Sin embargo, algunas estrellas son hasta un millón de veces más luminosas que el sol, lo que significa que su producción de energía es un millón de veces mayor. Al mismo tiempo, algunas estrellas son mil veces menos luminosas.
Es interesante notar que aunque el sol está clasificado como una estrella modesta en el mejor de los casos en el esquema general, todavía es más masivo que el 95 por ciento de las estrellas conocidas que existen. La implicación de esto es que la mayoría de las estrellas han pasado su mejor momento y se han reducido considerablemente desde su pico de vida miles de millones de años antes, y ahora continúan en su vejez en relación anonimato.
¿Cuáles son las cuatro regiones del sol?
El sol se puede dividir en cuatro espaciales regiones, compuesto por el núcleo, la zona radiativa, la zona convectiva y la fotosfera. Este último se encuentra debajo de dos capas, que se explorará en la siguiente sección. Un diagrama solar que consta de una sección transversal, como una vista del interior de una bola que se ha cortado exactamente por la mitad, incluiría un círculo en el centro que representa el núcleo, y luego sucesivos anillos alrededor de él de adentro hacia afuera que denotan la zona radiativa, la zona convectiva y fotosfera.
La centro del sol es donde se origina todo lo que los observadores en la Tierra pueden medir como luz y calor. Esta región se extiende hacia afuera hasta aproximadamente una cuarta parte del camino desde el centro del sol. Se estima que la temperatura en el centro mismo del sol es de unos 15,5 millones de K a 15,7 millones de K, lo que equivale a unos 28 millones de grados Fahrenheit. Esto hace que la temperatura de la superficie de aproximadamente 5.780 K parezca positivamente fría. El calor dentro del núcleo es generado por un aluvión constante de reacciones de fusión nuclear, en las que dos moléculas de el hidrógeno se combina con la fuerza suficiente para hacer que se unan en helio (en otras palabras, las moléculas de hidrógeno fusible.)
La zona radiativa del sol se llama así porque está en esta capa esférica, una región que comienza aproximadamente a un cuarto del camino desde el centro del sol, donde termina el núcleo, y se extiende hacia afuera alrededor tres cuartas partes del camino hacia la superficie del sol donde se encuentra con la zona convectiva - que la energía liberada por la fusión dentro del núcleo viaja hacia afuera en todas las direcciones, o irradia. Sorprendentemente, se necesita mucho tiempo para que la energía radiante viaje a través del grosor de la región radiativa; de hecho, ¡varios cientos de miles de años! Por improbable que parezca, en tiempo solar, esto no es muy largo, dado que el sol ya tiene 4.500 millones de años de edad y todavía está fuerte.
La zona convectiva ocupa la mayor parte de la cuarta parte más externa del volumen del sol. Al comienzo de esta zona (es decir, en el interior) la temperatura es de unos 2.000.000 K y desciende. Como resultado, el material similar al plasma que forma el interior del sol es, lo crea o no, demasiado frío y opaco para permitir que el calor y la luz continúen viajando hacia la superficie solar en forma de radiación. En cambio, esta energía se transmite por convección, que es esencialmente el uso de medios físicos para transportar energía en lugar de permitirle viajar solo. (Las burbujas que se elevan desde el fondo de una olla con agua hirviendo a la superficie y liberan calor al estallar representan un ejemplo de convección). En contraste con el largo período de tiempo que le toma a la energía navegar por la zona radiativa, la energía se mueve a través de la zona de convección comparativamente rápidamente.
La fotosfera Consiste en una zona en la que las capas del sol cambian de ser completamente opacas, bloqueando así la radiación, a ser transparentes. Esto significa que tanto la luz como el calor pueden pasar sin obstáculos. La fotosfera es, por tanto, la capa del sol desde la que se emite la luz visible al ojo humano sin ayuda. Esta capa tiene solo 500 km de espesor, lo que significa que si todo el sol se compara con una cebolla, la fotosfera representa la piel de la cebolla. La temperatura en la parte inferior de esta región es más alta que en la superficie del sol, aunque no de manera espectacular: alrededor de 7500 K, una diferencia de menos de 2000 K.
¿Cuáles son las capas del sol?
Como se señaló, el núcleo del sol, la zona radiativa, la zona convectiva y la fotosfera se consideran regiones, pero cada una también puede clasificarse como una de las capas del sol, de las cuales hay seis. Fuera de la fotosfera está la atmósfera del sol, que incluye dos capas: la cromosfera y la corona.
La atmósfera se extiende alrededor de 2.000 a 10.000 km por encima de la superficie del sol (es decir, la parte más externa de la fotosfera), dependiendo de la fuente que consulte. Curiosamente, la temperatura desciende de forma algo predecible al aumentar la distancia desde el fotosfera al principio, pero luego comienza a salir de nuevo, posiblemente debido a los efectos de la luz solar campo magnético.
La corona (América para "corona") se extiende por encima de la cromosfera a una distancia de varias veces el radio del sol y alcanza temperaturas tan altas como 2.000.000 K, similar al interior de la zona de convección. Esta capa solar es muy tenue y contiene solo unos 10 átomos por cm.3, y está fuertemente atravesado por líneas de campo magnético. Se forman "serpentinas" y columnas de gas a lo largo de estas líneas de campo magnético y son arrastradas hacia afuera por el viento solar, dando al sol su apariencia característica de tener zarcillos de luz cuando la parte principal del sol es oscurecido.
¿Cuáles son las partes externas del sol?
Como se señaló, las partes más externas del sol son la fotosfera, que es parte del sol propiamente dicho, y la cromosfera y la corona, que son parte de la atmósfera del sol. Por lo tanto, se puede imaginar que el sol tiene tres partes internas (el núcleo, la zona radiativa y la zona convectiva) y tres partes externas (la fotosfera, la cromosfera y la corona).
Varios eventos interesantes se desarrollan en la superficie del sol o justo por encima de ella. Uno de ellos son las manchas solares, que se forman en la fotosfera en áreas relativamente frías (4.000 K). Otro son las erupciones solares, que son eventos explosivos en la superficie marcados por un brillo muy intenso de regiones de la atmósfera solar en forma de rayos X, ultravioleta y luz visible. Estos se desarrollan durante períodos que duran unos minutos y luego se desvanecen durante un período de tiempo algo más largo de una hora o más o menos.