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Existen enigmas en el Sol que debemos conocer

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Astronomía y Astrofísica    ~    Comentarios Comments (6)

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Gracias al Sol, podemos tener una serie de mejoras y tecnologías que aprovechan sus rayos de luz y su calor para obtener la energía limpia que necesitamos, y, cierto es que, teniendolo tan cerca (es la estrella más cercana a nosotros), aún nos quedan por desvelar muchos secretos que esconde. Pero veamoslo otras perspectivas.

Se han programado modelos donde la composición de la Corona del Sol ha sido alterada digitalmente y que, mediante la combinación de 30 fotografías se nos hace ver las periféricas olas y filamentos y, por mi , con el modelo por delante en la pantalla de mi ordenador, estoy viendo esa parte interior brillante de la corona (corona K), provocada por la luz del Sol difundida por electrones. Es la auténtica corona, al revés que la corona F, que es debida a la luz difundida por las partículas de polvo.

Debido a las velocidades extremadamente altas de los electrones libres (en promedio 10.000 Km/s para una temperatura coronal de unos 2 millones de K, las líneas de Fraunhofer del espectro fotosférico se encuentran difuminadas de manera que el espectro de la corona K es casi un puro continuo.

Yo, ante la imagen de arriba y las figuras que están presenten en ese resplandor de la corona del Sol, estoy viendo la propiedad del espacio-tiempo en la que las leyes familiares de la geometría no son aplicables en regiones donde los campos gravitacionales son intensos, es el caso de la fuerza de Gravedad que produce la inmensa masa de nuestro Sol y, a su alrededor, el espacio se curva y el tiempo se distorsiona.

En relatividad general la geometría del espacio-tiempo está íntimamente relacionada con la distribución de materia. En un espacio de sólo dos dimensiones, como una lámina de goma plana, la geometría euclidea se aplica de manera que la suma de los ángulos internos de un triángulo en la lámina es de 180º. Si colocamos un objeto masivo sobre la lámina de goma, la lámina se distorsionará y los caminos de los objetos que se muevan sobre ella se curvarán. Esto es, en esencia, lo que ocurre en relatividad general.

Es un hecho comprobado que, la presencia de grandes masas como la de planetas (La Tierra) o estrellas (El Sol), distorsionan el espacio y dibujan la geometria del Universo gracias a la fuerza de Gravedad. Así nos lo explica la relatividad general de Einstein largamente comprobada.

En los modelos cosmológicos más sencillos, basados en el universo de Friedman, la curvatura del espacio-tiempo está relacionada simplemente con la densidad media de materia, y se describe por una función matemática exacta denominada métrica de Robertson-Walker.

     Métrica de Robert-Walker

Si un universo una densidad mayor que la densidad crítica, se dice que tiene curvatura positiva, queriendo decir que el espacio tiempo está curvado sobre sí mismo, la superficie de una esfera; la suma de los ángulos de un triángulo dibujados sobre la esfera es entonces mayor que 180º. Dicho universo tiene tamaño y vida finita; se trata de un universo cerrado.

Un universo con menor densidad que la crítica se dice que tiene curvatura negativa, como la superficie de una silla de montar, en la que la suma de los ángulos de un triángulo es menor que 180º. Dicho universo sería infinito y se expandiría siempre, se trata de un universo abierto. El Universo del Einstein-de Sitter tiene densidad crítica y es, por consiguiente, especialmente plano (euclideo) e infinito tanto en el espacio como en el tiempo.

la distorsión del tiempo y la curvatura espacial no la podemos ver (sólo se dejan sentir sus efectos) al ver la Imagen distorsionada de la Corona me vino a la mente la curvatura espaciotemporal que producen las grandes masas en el espacio circundante, y, de ahí llegue a los tres modelos del universo abierto, cerrado y plano que arriba quedan significados.

En realidad, lo que aquí arriba estamos viendo es la corona visible en luz blanca, la Corona del Sol observada en longitudes de onda visibles los eclipses totales de Sol y con corónografos. La emisión en luz blanca tiene su origen en la luz de la fotosfera del Sol que se difunde por los electrones libres (la corona K) y el polvo (la corona F). Una pequeña cantidad de luz visible procede de las líneas de emisión (la corona E).

En presencia de grandes masas de materia, tales planetas, estrellas y galaxias, está presente el fenómeno descrito por Einstein en su teoría de la relatividad general, la curvatura del espacio–tiempo, eso que conocemos como gravedad, una fuerza de atracción que actúa todos los cuerpos y cuya intensidad depende de las masas y de las distancias que los separan; la fuerza gravitacional disminuye con el cuadrado. La gravitación es la más débil de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza. Isaac Newton formuló las leyes de la atracción gravitacional y mostró que un cuerpo se comporta gravitacionalmente como si toda su masa estuviera concentrada en su centro de gravedad. Así, pues, la fuerza gravitacional actúa a lo largo de la línea que une los centros de gravedad de las dos masas (como la Tierra y la Luna, por ejemplo).

En la teoría de la relatividad general, la gravitación se interpreta como una distorsión del espacio que se alrededor de la masa que provoca dicha distorsión, cuya importancia iría en función de la importancia de la masa que distorsiona el espacio que, en el caso de estrellas con gran volumen y densidad, tendrán una importancia considerable, igualmente, la fuerza de gravedad de planetas, satélites y grandes objetos cosmológicos, es importante.

fuerza es la responsable de tener cohexionado a todo el universo, de hacer posible que existan las galaxias, los sistemas solares y que nosotros mismos tengamos bien asentados los pies a la superficie de nuestro planeta Tierra, cuya gravedad tira de nosotros para que así sea. También, es la gravedad la que hace que se fusionen las galaxias vecinas que, con el tiempo, se unen en un matrimonio indisoluble.

No obstante, a escala atómica la fuerza gravitacional resulta ser unos 1040 veces más débil que la fuerza de atracción electromagnética, muy potente en el ámbito de la mecánica cuántica donde las masas de las partículas son tan enormemente pequeñas que la gravedad es despreciable.

Es difícil imaginar que una partícula subatómica genere gravedad

La gravitación cuántica es la teoría en la que las interacciones gravitacionales entre los cuerpos son descritas por el intercambio de partículas elementales hipotéticas denominadas gravitones. El gravitón es el cuanto del campo gravitacional. Los gravitones no han sido observados, aunque se presume que existen por analogía a los fotones de luz.

Cuando hablamos de la Corona del Sol nos estamos refiriendo a un gas altamente ionizado y extremadamente caliente (alrededor de los 2 millones de K) que rodea al Sol. Existen otras estrellas que presentan coronas. La corona solar (como podemos comprobar arriba) son visible durante los eclipses totales como una región blanca que se extiende varios radios solares, mostrando filamentos, penachos, plumas y burbujas o bucles.

La radiación de la corona en luz blanca componentes debidas a líneas de emisión (la corona E) a la difusión de electrones (la corona K) y a partículas de polvo (la corona F). La extensión externa de la corona es el viento solar.

Las imágenes de rayos X de la corona solar muestran estructuras complejas con bucles cerca de los grupos de manchas solares, y cerca de los puntos brillantes de rayos X, más pequeños. La emisión de rayos X, además de las líneas de emisión de los átomos altamente ionizados (líneas coronales), indican que la temperatura es de 2 millones de K; pueden ser encontradas temperaturas incluso mayores de 4 millones K en las condensaciones coronales.

Los campos magnéticos con una intensidad de 10 exp. -3 tesla, gobiernan la de la corona. Los campos magnéticos forman bucles cerrados en las regiones activas, y en la mayor parte de la corona tranquila (es decir, regiones no activas), si bien en los agujeros coronales las líneas de campo magnéticos son abiertas y se extienden por el espacio, no volviendo al Sol.

Por el , se desconoce como se calienta la corona, aunque el mecanismo probablemente está conectado con los fuertes campos magnéticos allí presentes. De todas las maneras de millones de K en la corona a 5.770 K en la superficie, 4.400 K en el mínimo de temperatura de la fotosfera y, una cromosfera de 20.000 K, nos da a entender que existe un aumento de temperatura con la altitud –en la región de transición- hacia la corona donde la tempera llega al máximo antes expresado de millones de K.

Está claro que, sobre el Sol debemos procurar profundizar en esas lagunas que se forman en nuestro entendimiento de los fenómenos que allí ocurren y, la temperatura de la Corana Solar, es una de ellas.

Nadie diría que con este consumo tan alto de hidrógeno por segundo, el Sol pudiera durar mucho tiempo, pero es que ese cálculo no tiene encuenta el enorme tamaño del Sol. Su masa totaliza 2.200.000.000.000.000. 000.000.000.000 (más de dos mil cuatrillones) de toneladas. Un 53% de masa es hidrógeno, lo cual significa que el Sol contiene en la actualidad una cantidad de 1.166.000.000.000.000.000.0000.0000.000 tonelada.

Para completar diré que el resto de la masa del Sol es casi todo helio. Menos del 0’1 por 100 de su masa está constituido por átomos más complicados que el helio. El helio es más compacto que el hidrógeno. En condiciones idénticas, un número dado de átomos de helio tiene una masa cuatro veces mayor el mismo número de átomos de hidrógeno. O dicho de otra manera: una masa dada de helio ocupa menos espacio que la misma masa de hidrógeno. En función del volumen – el espacio ocupado –, el Sol es hidrógeno en un 80 por ciento.

Si suponemos que el Sol fue en origen todo hidrógeno, que siempre ha convertido hidrógeno en helio al ritmo dicho de 654 millones de toneladas por segundo y que lo seguirá haciendo hasta el final, se calcula que ha radiando desde hace unos 4.000 millones de años y que seguirá haciéndolo durante otros cinco mil millones de años más.

Pero las cosas no son tan simples. El Sol es una estrella de segunda generación, constituida a partir de gas y polvo cósmico desperdigado por estrellas que se habían quemado y explotado miles de millones de años atrás. Así pues, la materia prima del Sol contenía ya mucho helio el principio, lo que nos lleva a pensar que el final puede estar algo más cercano.

      La radiación solar incide en la Tierra y produce una serie de fenómenos que contribuyen a que las cosas sean tal las podemos ver

Por otra parte, el Sol no continuará radiando exactamente al mismo ritmo que . El hidrógeno y el helio no están perfectamente entremezclados. El helio está concentrado en el núcleo central y la reacción de fusión se produce en la superficie del núcleo.

La complejidad que encierra los mecanismos de una simple estrella es tan profunda que, conocer los entrecijos de la más cercana a nosotros (el Sol, del que por cierto depende la vida en la Tierra), necesitamos investigar más, hacer nuevos midelos y nuevas observaciones que, a través de sondas espaciales robóticas nos puedan decir lo que realmente allí ocurre.

emilio silvera

 

  1. 1
    Emilio Silvera
    el 7 de mayo del 2014 a las 11:45

    Pocas dudas nos deben caber de que, sin el Sol enviándonos su luz y su calor, la vida en nuestro planeta no podría exisitir. Es la estrella que hace posible que en la Tierra hayan existido miles de millones de espcies y que, ahora pasado ya unos 4.000 millones de años, sólo el 1% de las que han existido, sigan vivas en el planeta, el resto, se exinguieron al no poder adaptarse a cambios que requerían mutaciones que no pudieron llevar a buen fin. Ya sabes, ¡o te adaptas o mueres!

    Nuestro Sol, al ser la estrella más cerca que tenemos, nos ha servido (y lo sigue haciendo), de Laboratorio para investigar lo que allí sucede y qué es lo que pasa con los materiales que lo conforman, cómo actúan y en qué se transforman cuando se fusionan entre ellos.

    El Sol, ha sido nuestra guía para saber lo que ocurre en las estrellas lejanas que, en sus comportamientos, son idénticas a él, y, también como el Sol, nacen, viven y mueren tras una larga vida de cientos o miles de millones de años (según sea su masa), y, al final de sus vidas: Nebulosa planetaria con enana blanca en el centro, Nebulosa con estrella de neutrones o agujero negro.

    El Sol, como se dice, esconde algunos secretos que debemos desvelar y, uno de ellos, es cómo estándo la superficie a 6.000 grados de temperatura, puede la Corona, alcanzar los 2.000.000 de Grados.

    Otros muchos fenómenos tienen que ver con nuestro principal componente del Sistema Solar que, en su mismo nombre, admite la supremacía central reconocida por el sistema heiocéntrico que conforma el sistema en el que, nosotros, estamos presentes gracias a un pequeño planeta que tiene abundancia de agua y recibes sus rayos benefactores para la vida.

    Un saludo cordial.

    Responder
  2. 2
    kike
    el 7 de mayo del 2014 a las 12:19

    Pese a que nuestra estrella se encuentra cada vez más estudiada y comprendida, aunque tan solo en unas pocas de decenas de años, es verdad que aún contiene importantes enigmas; tan importantes que de su estudio y comprensión quizás podamos averiguar muchos de los desconocidos procesos que existen en el cosmos; ya que al fin y al cabo, las estrellas son por antonomasia la unidad de medida del universo, y por ende laboratorio donde la mayoría de las funciones y transformaciones fisico/quimicos se conforman, por lo que esclarecer sus más íntimos procesos debe ser básico para comprender el resto del cosmos, 

     Y la tenemos ahí, relativamente cerca, lo que nos brinda buenas oportunidades de estudio que de seguro serán cada vez más y mejor aprovechadas por las ya legiones de científicos, que sin duda son conocedores de su capital importancia. 

     Saludos a todas, todes y todos (todaeos) 

    Responder
    • 2.1
      emilio silvera
      el 7 de mayo del 2014 a las 12:33

      Sí amigo Kike, es como dices y, no acaban de salir nuevos estudios que nos dicen cosas como estas:
      “Disfrutemos de nuestro inquieto Sol mientras dure. Los científicos han anunciado hoy que cuando finalice el último ciclo de manchas solares, es muy posible que el astro entre en hibernación.

      Tres estudios independientes sobre la superficie, el interior y la atmósfera superior del Sol coinciden en que el siguiente ciclo solar se retrasará mucho, si es que llega a tener lugar. Normalmente, el siguiente ciclo debería comenzar aproximadamente en 2020.

      Los datos indican que pronto tendrá lugar lo que se conoce como mínimo solar, un periodo de baja actividad solar.
       

      Este «letargo solar» ha sido comparado con el mínimo solar más profundo que tuvo lugar entre 1645 y 1715, conocido como Mínimo de Maunder.

      Este periodo de aproximadamente 70 años coincidió con la etapa más fría de la pequeña Edad de Hielo, cuando se congelaban los canales europeos y los glaciares eran comunes en los pueblos de montaña.”
      Sigue pero lo he cortado ahí.
      Estas nuevas informaciones nos hablan de la ignorancia que aún tenemos sobre nuestro benefactor.
      Un abrazo.

      Responder
      • 2.1.1
        Fandila
        el 21 de agosto del 2015 a las 4:21

         
        Qué sarta de sandeces las referidas en tu comentario, Emilio.
        Yo tenía entendido que los super-cambios climaticos que ha habido hasta ahora eran más el producto del desarreglo magnético de nuestro propio planeta, aunque ello esté en relación con el magnetismo solar.
        No creo que las manchas solares signifiquen tanto como para ser responsables del clima de la Tierra.
        Según se explica la causa de las manchas solares puede ser doble: las convecciones irregulares según las distintas capas solares en la rotación solar y la producción de hidrógeno en las reacciones nucleares, que en ciertos puntos donde se generan los fluxones o tubos magnéticos, que puede asociarse en “moléculas” de dos hidrógenos desnudos donde se genera tal singularidad.
        Todo lo que ocurra en el sol influenciará a la Tierra en alguna forma, pero no dará para tanto.
        Pero mejor lo explican los que quedan al tanto de esos fenómenos
        Acabo de leer en:
        ¿Qué son las manchas solares? | Curiosoando

        curiosoando.com › Ciencia y tecnología

         
        Unas explicaciones bien detalladas sobre las manchas solares, que yo desconocia, y que recomiendo a quienes estén interesados.
         
        Saludos
        Abrazos

        Responder
        • 2.1.1.1
          Emilio Silvera
          el 21 de agosto del 2015 a las 6:02

          Amigo mío, como bien sabes, son muchos los que, sin pensarlo dos veces, lanzan sus estúpidas opiniones al viento de la publicación para tomar notoriedad y llamar la atención, y, no se dan cuenta de que, en realidad, están haciendo el mayor de los ridículos.

          Claro, me refiero a personas que, se sobreentiende, son entendido. La gente de la calle tiene la libertad de expresar sus ideas aunque estas no sean correctas, ya que, no son profesionales ni viven de ello.

  3. 3
    Fandila
    el 7 de mayo del 2014 a las 16:52

    Realmente lo de la distorsión del espacio tiempo es una forma ver la gravedad en términos de campos..
    No sería la masa como sujeto activo quién modifica el espacio tiempo, sino que es el espacio tiempo (“Vacío”) el que se distorsiona en su actividad ante el obstáculo de la masa, lo que equivale a una depresión del “vacío” o”espacio tiempo” En resumidas cuentas es equivalente.
    Pienso que la visión sobre la gravedad que nos daba Einstein solo era una forma sencilla de explicarse.
    Saludos y abrazos.

    Responder
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