Sol: Estructura de las capas, componentes y diagrama

¿Cuáles son las capas del Sol? Estructura del Sol

El Sol es la estrella en el centro de nuestro sistema solar. Desde fuera, como se muestra en la imagen, el Sol puede parecer una esfera uniforme o sólida.

Pero ¿cuál es la estructura del Sol? No tiene una estructura interna uniforme; más bien, la estructura del Sol se compone de distintas capas similares a la de la Tierra. Entonces ¿cuántas capas tiene el sol? Las capas del Sol se dividen en capas internas y capas externas. Hay tres capas internas y tres capas externas, seis en total.

Ahora bien, ¿cuáles son las capas del Sol?

Capas del Sol: Diagrama

La estructura del Sol se puede dividir en seis capas. Cada una de las capas tiene características diferentes.

Las capas del Sol que se muestran en el diagrama anterior incluyen una etiqueta para cada una de las seis capas. Las etiquetas en el diagrama son las siguientes.

1. Centro
2. Zona radiativa
3. Zona convectiva
4. Fotosfera
5. Atmósfera
6. Corona
7. Prominencia

El núcleo, la zona radiativa y la zona convectiva se clasifican como capas internas. La fotosfera, la cromosfera y la corona se clasifican como capas exteriores. Las prominencias son características que a veces son visibles extendiéndose hacia afuera desde el Sol entre las manchas solares.

Composición del sol

El Sol está compuesto principalmente de hidrógeno y helio. La composición química cambia en las capas a medida que se aleja del núcleo. Las capas se muestran arriba en la estructura del diagrama solar. El núcleo está compuesto aproximadamente por un 64% de helio, rodeado por hidrógeno que se fusiona con su capa y que representa el 35% de la masa del núcleo. Otros elementos constituyen menos del 1% de la masa del núcleo. Más lejos del núcleo, la cantidad de helio disminuye y la cantidad de hidrógeno aumenta. En las zonas radiativa y convectiva, el hidrógeno representa aproximadamente el 75% de la masa del Sol, mientras que el helio representa aproximadamente el 24%. El 1% restante está formado por elementos más pesados, como oxígeno, hierro y carbono.

Anatomía del sol

Nuestro sol es la estrella más cercana a la Tierra y la fuente de energía para toda la vida aquí. El sol ha sido tan importante para los humanos que ha sido celebrado y adorado desde la antigüedad. Las culturas antiguas construyeron monumentos al sol, establecieron el calendario basándose en ellos y tomaron nota de los eclipses lunares y solares. El sol recibe su nombre de los romanos, quienes lo llamaban Sol; esto fue traducido al sol en inglés moderno.

El sol es esencialmente una enorme bola de gas ardiendo en el cielo a sólo 150 millones de kilómetros de la Tierra. La mayor parte del gas del sol es hidrógeno y helio, y hace tanto calor que todos estos elementos existen en estado gaseoso. El gas se mantiene unido por la gravedad, lo que crea intenso calor y presión en el núcleo. El sol tiene un interior que consta de núcleo, zona radiativa y zona convectiva. Tiene una superficie visible llamada fotosfera, luego la cromosfera, que generalmente no es visible, y la capa más externa llamada corona.

Capas internas

Hay tres capas internas del Sol. Estos son:

• El núcleo
• La zona radiativa
• La zona convectiva

El núcleo del Sol es el área que se extiende desde el centro del Sol hasta aproximadamente 138.000 km. El núcleo está formado por plasma que tiene una temperatura de alrededor de 27 millones de grados Celsius. Aquí es donde ocurre la fusión nuclear. La fusión nuclear es el proceso por el cual el Sol produce energía. Los átomos de hidrógeno se combinan para formar helio, liberando una enorme cantidad de energía. Esta energía luego se mueve hacia la zona radiativa.

La zona radiativa se llama así porque es el área dentro del Sol donde se transporta la energía por difusión radiativa. Esto significa que la energía viaja a través de la zona en forma de fotones. La zona radiativa se extiende desde el núcleo hasta aproximadamente 494.000 km. Esta capa tiene una temperatura de unos 7 millones de grados Celsius y está tan densamente repleta de materia que los fotones tardan casi 200.000 años en viajar desde el núcleo a través de la zona radiativa.

La siguiente capa es la zona convectiva, que tiene una temperatura de aproximadamente 2 millones de grados Celsius y se extiende desde el borde de la zona radiativa hasta la superficie del Sol a aproximadamente 695.000 km. La temperatura en la zona convectiva es lo suficientemente baja como para que se absorban fotones que atrapan el calor. La energía se transfiere en esta capa mediante convección. El material caliente cerca de la zona radiativa asciende a la superficie del Sol. En la superficie, se enfría antes de regresar a la zona radiativa.

La zona de transición

La región de transición solar es una fina capa de la atmósfera del Sol que separa la corona de la cromosfera. El calor fluye desde la corona hacia la cromosfera. Entre ambos hay una región muy delgada donde la temperatura cambia rápidamente de 1 millón de grados Celsius a 20 mil grados Celsius.

Capas exteriores

El Sol también tiene tres capas exteriores o atmosféricas. Estos son:

• la fotosfera
• la cromosfera
• la corona

La fotosfera es la capa más profunda de la atmósfera solar. También es la capa más profunda que se puede observar directamente. Tiene aproximadamente 400 km de espesor y una temperatura de entre 3.700 y 6.200 grados centígrados. La fotosfera tiene una serie de características visibles, que incluyen manchas solares, fáculas y gránulos.

Más lejos, la siguiente capa es la cromosfera. Esta capa tiene aproximadamente 1.600 km de espesor y la temperatura aumenta con la distancia a la fotosfera. La temperatura varía desde los 3.700 grados en la parte inferior hasta unos 20.000 grados centígrados en la parte superior. Por encima de la cromosfera se encuentra la región de transición mencionada anteriormente.

La capa final de la atmósfera del Sol es la corona. Es visible durante los eclipses totales de Sol, como se muestra en la imagen, y tiene una apariencia de anillo puntiagudo. La corona se extiende millones de kilómetros en el espacio. La temperatura de la corona es de 1 millón de grados Celsius, lo que significa que es mucho más caliente que la superficie del Sol.

Viento solar

Viento solar es el nombre que se le da al flujo de partículas que fluyen constantemente desde la corona del Sol. Se compone principalmente de electrones, protones y partículas alfa. El viento solar no es uniforme, puede cambiar de velocidad y composición. Interactúa con el campo magnético de la Tierra, que protege la superficie de la exposición a partículas de alta energía. Sin embargo, puede provocar tormentas en la magnetosfera terrestre y provocar interrupciones en las comunicaciones por radio, entre otras cosas.

Manchas solares y llamaradas solares

Como se mencionó anteriormente, la fotosfera es irregular y exhibe características, incluidas manchas solares. Una mancha solar es un oscurecimiento temporal de la fotosfera del Sol. Son regiones donde la temperatura de la superficie se reduce debido a mayores concentraciones de flujo magnético. Un mayor flujo magnético inhibe la convección de calor.

Las manchas solares suelen ir acompañadas de áreas que exhiben bucles o prominencias coronales, erupciones solares y eyecciones de masa coronal. Las llamaradas solares son intensas erupciones de radiación electromagnética, como se muestra en la imagen. Las eyecciones de masa coronal son nubes o corrientes de partículas cargadas.

Resumen de la lección

El Sol está formado por seis capas. Tiene tres capas internas: el núcleo, la zona radiativa y la zona convectiva. También hay tres capas exteriores, o atmosféricas: la fotosfera, la cromosfera y la corona. Entre la cromosfera y la corona hay una zona de transición. El núcleo es donde el Sol produce energía mediante la fusión nuclear. La superficie visible del Sol es la fotosfera. Durante un eclipse solar total, es posible ver la corona del Sol que aparece como un anillo puntiagudo.

Las manchas solares son áreas de la fotosfera que tienen una temperatura más baja que sus alrededores debido al aumento del flujo magnético. A menudo ocurren en la misma región que las erupciones solares o las eyecciones de masa coronal.

Capas internas

Comencemos en el centro del sol y avancemos hacia afuera. Como cualquier bola de fuego caliente en el cielo, el sol tiene un núcleo interno. Aquí es donde se produce la fusión. El núcleo es el centro mismo del sol donde se produce la fusión. El núcleo tiene una temperatura y presión extremadamente altas. Hace tanto calor aquí (15 millones de grados centígrados) que se produce una fusión nuclear. En el caso de nuestro sol, cuatro núcleos de hidrógeno se fusionan en un núcleo de helio mientras se libera una gran cantidad de energía en forma de fotones. El sol produce tanta energía que, según la NASA, puede derretir un bloque de hielo de un kilómetro de ancho por dos de largo en sólo un segundo. El núcleo es la parte más caliente del sol y la única parte del sol que produce mucha energía. El sol se enfría a medida que viaja desde el núcleo hacia el exterior, a excepción de la cromosfera.

La siguiente capa del sol es la zona radiativa, la capa del sol directamente encima del núcleo. Esta zona, como probablemente puedas adivinar, emite radiación y la radiación del núcleo se difunde desde aquí. Los fotones pueden tardar millones de años en salir. La siguiente capa a medida que avanzamos hacia afuera es la zona convectiva. En esta capa, los fotones producidos por la fusión en el núcleo llegan a la superficie del sol mediante convección.

Esta zona está dominada por corrientes de convección que transportan hacia la superficie la energía producida mediante la fusión en el núcleo del sol. Una corriente de convección es cuando el gas caliente sube junto al gas más frío que cae, lo que provoca movimiento o corrientes. Esta energía es transportada por fotones que pueden tardar 200.000 años en desplazarse desde el núcleo hasta la superficie del sol. Luego, esos fotones tardan ocho minutos en viajar a la Tierra y proporcionarnos energía.

Capas exteriores

La primera de las capas exteriores del sol es la fotosfera. Esta es la parte del sol que vemos porque emite luz en nuestras longitudes de onda visibles. Esta capa tiene aproximadamente 482 kilómetros de espesor y la temperatura se ha enfriado a 5.500 grados Celsius. En realidad, el Sol no tiene una “superficie”, pero esta es la capa que vemos que parece ser la superficie.

La quinta capa del sol que se desplaza hacia afuera desde el núcleo es la cromosfera, una capa roja del sol que tiene 1.609 kilómetros de espesor. Esta capa más gruesa del sol emite luz en la parte roja del espectro visible. Aquí la temperatura sube mucho, lo cual es único. En todas partes del Sol, la temperatura disminuye a medida que te alejas del núcleo, pero en esta capa la temperatura aumenta. Esta capa sólo es visible durante los eclipses solares.

La capa o atmósfera más externa del sol es la corona. Esta es la atmósfera del sol y tiene temperaturas cercanas al millón de grados Celsius. La corona tiene millones de kilómetros de espesor por encima de la fotosfera y la mayor parte del tiempo no podemos verla porque la fotosfera es demasiado brillante. Sólo se puede ver durante un eclipse solar, cuando parece un anillo blanco puntiagudo. Esto es similar a la atmósfera de la Tierra, que no podemos ver, pero sabemos que está ahí.

Manchas solares y llamaradas solares

Los otros dos términos que quizás haya oído hablar con respecto al sol son manchas solares y erupciones solares. Una mancha solar es una mancha oscura temporal en la capa de fotosfera del sol causada por la actividad magnética. Las manchas aparecen oscuras porque esa área es más fría que la fotosfera circundante. Una llamarada solar es una erupción repentina y tremenda en la cromosfera solar. Las erupciones solares liberan enormes cantidades de energía. Estas llamaradas pueden interrumpir las comunicaciones por radio de larga distancia en la Tierra.

Resumen de la lección

El sol tiene seis capas. Tres capas, la corona, la cromosfera y la fotosfera, componen la atmósfera o capa exterior del sol. Las otras tres capas, zona convectiva, zona radiativa y núcleo, comprenden las capas internas, o las partes del sol que no se ven. El sol tiene “imperfecciones” en su superficie, conocidas como manchas solares, que son puntos temporalmente más fríos en la superficie del sol, y erupciones solares, que son enormes explosiones en la superficie del sol.

Los resultados del aprendizaje

• Identificar y describir las tres capas internas y las tres capas externas del sol.
• Definir mancha solar y llamarada solar