Las tres capas atmosféricas del sol
¿Qué tienen en común la Tierra, el sol, tu piel y los pasteles? ¡Todos tienen capas!
La atmósfera del sol está formada por tres capas. En orden de más profundo a más externo, son la fotosfera, la cromosfera y la corona.
Todo lo que esté debajo de la fotosfera se considera parte del interior del sol.
Dado que hay mucho que cubrir con respecto a cada capa, el enfoque principal de esta lección será dilucidar los puntos clave sobre la fotosfera.
La fotosfera y las manchas solares
La superficie brillante visible del sol se llama más apropiadamente la fotosfera , y tiene un borde más oscuro, llamado «extremidad». Es más oscuro porque la temperatura en la fotosfera del sol disminuye hacia afuera. Entonces, cuando miras directamente al centro del disco solar, estás mirando directamente al sol, donde se encuentran las capas más bajas (más profundas), más calientes y, por lo tanto, más brillantes en la fotosfera. Cuando miras la rama del sol, estás mirando oblicuamente a la fotosfera, donde la luz proviene de las partes más altas (menos profundas), más frías y, por lo tanto, más tenues de la fotosfera.
Por cierto, no dejes que la palabra «superficie» te engañe en mi definición de la fotosfera. No puedes soportarlo. Ni la fotosfera ni el interior del sol son sólidos; en cambio, son gaseosos.
Incluso si pudieras estar de pie sobre la superficie brillante del sol, ten en cuenta que la fotosfera del sol es un terrible 5800 K o casi 10,000 grados Fahrenheit (aproximadamente 5500 C). En general, la fotosfera es una capa de gas delgada (<500 km de profundidad), de muy baja densidad y básicamente inmaculada. Sin embargo, algunas manchas solares aparecen y luego desaparecen de vez en cuando.
Una mancha solar es una mancha relativamente oscura en el sol con una temperatura más baja que las otras partes de la fotosfera. Las manchas solares ocurren en lugares donde el campo magnético de la fotosfera es muchas veces más fuerte que el promedio. Este fuerte campo magnético ralentiza el empuje hacia arriba del gas caliente y, por lo tanto, enfría esas áreas de la fotosfera. Los campos magnéticos también son responsables de las fáculas , que son puntos brillantes en el sol.
Un dato aún más interesante sobre la superficie del sol es que cada diminuto milímetro cuadrado de este irradia más energía que una bombilla de luz doméstica típica, aproximadamente 60 vatios.
El lugar de donde proviene la luz del sol
Y así, es la fotosfera de la que nosotros y la Tierra recibimos toda esa luz solar. Esto se debe a que la fotosfera tiene una densidad que es la correcta, ya que permite que se emita mucha luz. Pero a diferencia de las capas más profundas, no es tan denso que la luz no pueda escapar de él.
Lo que esto significa es que la Tierra no recibe luz de las capas de gas debajo de la fotosfera. También significa que las capas sobre la fotosfera no son lo suficientemente densas para emitir mucha luz en comparación con la fotosfera.
Por lo tanto, en esencia, es la fotosfera la responsable de emitir toda esa luz solar que ves en un día soleado. Asegúrese de agradecerle la próxima vez que esté afuera.
Gránulos, supergránulos y convección
Pero no mires al sol para hacer eso, dañarás tu visión. En cambio, si desea examinar la fotosfera con un poco más de detalle, las buenas fotografías serán mejores y mucho más seguras.
Si miras fotografías de la fotosfera, notarás que tiene una especie de apariencia moteada. Esto se debe a la granulación , un patrón celular en la fotosfera causado por gránulos. Los gránulos son regiones de la fotosfera que tienen un borde oscuro, solo míralas en tu pantalla. En cierto modo me recuerda a la superficie de una pelota de baloncesto con todos sus pequeños guijarros. Estos gránulos pueden ser bastante grandes, de miles de kilómetros de diámetro, pero solo duran unos 15 minutos antes de que se desvanezcan y sean reemplazados por otro gránulo.
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Si bien el patrón de granulación puede ser bonito, ¿qué indica realmente? Los estudios han demostrado que los centros de los gránulos están más calientes que sus bordes oscuros y que sus centros se elevan y los bordes se hunden. Esto es evidencia de corrientes de convección debajo de la fotosfera.
La convección es un proceso donde la circulación de un fluido ocurre cuando el fluido caliente sube y el fluido frío se hunde. Recuerde, el gas es técnicamente un fluido, de ahí el uso de la palabra fluido en la definición. La convección es el mismo proceso que ayuda a que las burbujas suban a la superficie en agua hirviendo. Suben a la cima porque son las partes más calientes del agua que se elevan hacia las áreas más frías del agua.
Las corrientes de gas más grandes debajo de la fotosfera ayudan a producir supergránulos , colecciones de cientos de gránulos, y son indicativos de procesos convectivos aún mayores. La imagen Doppler de falso color que ve en su pantalla de supergránulos que indica convección a gran escala es una en la que el azul indica áreas de gas ascendente y el rojo indica áreas de gas que se hunde. Normalmente no se pueden ver supergránulos en imágenes normales porque, a diferencia de los gránulos, hay poco contraste entre sus bordes y centros.
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Resumen de la lección
No olvidemos de qué son representativos estos procesos convectivos, es la convección , un proceso donde la circulación de un fluido ocurre cuando el fluido caliente sube y el fluido frío se hunde. La convección ayuda a explicar el patrón en la superficie del sol llamado granulación , un patrón celular en la fotosfera causado por gránulos. Las colecciones de cientos de gránulos se denominan supergránulos .
Estas cosas se forman en la fotosfera , la superficie brillante visible del sol. Recuerde que es la fotosfera de donde proviene la luz solar.
La fotosfera es una superficie bastante inmaculada, excepto por las ocasionales manchas solares. Una mancha solar es una mancha relativamente oscura en el sol con una temperatura más baja que las otras partes de la fotosfera. Recuerde que los campos magnéticos también son responsables de las fáculas , que son puntos brillantes en el sol.
Los resultados del aprendizaje
Cuando haya terminado con esta lección, debería poder:
- Nombra las capas del sol
- Caracterizar la fotosfera
- Indique la importancia de la fotosfera.
- Explique lo que indica la presencia de gránulos y supergránulos.
- Definir convección, manchas solares y fáculas
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