SOL

  ADVERTENCIA IMPORTANTE:

        BAJO NINGÚN CONCEPTO SE DEBE MIRAR DIRECTAMENTE AL SOL SIN PROTECCIÒN Y MENOS UTILIZAR UNOS PRISMÁTICOS O UN TELESCOPIO SIN USAR FILTROS ESPECIALES ADECUADOS O EL MÉTODO DE PROYECCIÓN POR OCULAR.

       HACER CASO OMISO DE ESTA ADVERTENCIA PUEDE PROVOCAR CEGUERA PERMAMENTE O IMPORTANTES DAÑOS EN LA VISTA.

 

El Sol es una inmensa bola de gas con un diámetro unas 100 veces mayor que el diámetro de la Tierra y una masa 332.946 veces más que la Tierra. Se encuentra en el interior de una enorme estructura, formada por cerca de 200.000 millones de estrellas, que recibe el nombre de Vía Láctea, nuestra Galaxia. El Sol se encuentra en la periferia, en un brazo espiral que dista del centro unos 27.000 años luz.








Alrededor del Sol giran ocho planetas que podemos ver en un dibujo comparativo de sus tamaños en la parte derecha. En uno de esos ocho planetas la vida se ha desarrollado, propiciada por unas condiciones atmosféricas y una temperatura adecuada. Ese planeta es el nuestro: La Tierra.







En el interior del Sol se alcanzan temperaturas de 15 millones de grados centígrados. A esa temperatura tan alta se produce un fenómeno llamado fusión nuclear por el cual 4 núcleos de hidrógeno se fusionan transformándose en un núcleo de helio. En este proceso se pierde una pequeña cantidad de masa que se transforma en energía como predice la ecuación de Einstein E=m*c² donde E es la energía, m es la masa que se pierde y c es la velocidad de la luz (300.000 km/s).
Cada segundo el Sol pierde 5 millones de toneladas de masa para producir energía ... pero podrá mantener el nivel actual de producción durante unos 5.000 millones de años más.
Características principales del Sol:

Edad aproximada	5.000 millones de años
Tipo espectral	G2V
Masa	1,98*1030kg.
Volumen	1,41*1018 km3
Diámetro ecuatorial	1.392.000 km.
Distancia media a la Tierra	149.600.000 km.
Magnitud aparente	-26,7
Magnitud absoluta	4,8
Período de rotación ecuatorial	25 días terrestres
Período de rotación polar	35 días terrestres
Temperatura	Fotosfera: 5000ºC; Núcleo: 15.000.000°C
Composición química	Hidrógeno: 73.5 %; Helio: 25.5 %; Otros: 1 %

La actividad del Sol tiene un período de 11 años en los cuales se produce un pico máximo en la actividad solar (mayor número de manchas, fulguraciones y protuberancias) y un valle (período de mínima actividad, con casi una ausencia total de manchas). Este ciclo fue descubierto por Heinrich Schwab, astrónomo aficionado alemán, que realizó observaciones entre 1.826 y 1.843.



En la época de máxima actividad solar es cuando aparece un mayor número de manchas solares. Éstas aparecen como zonas oscuras (manchas) en la superficie del Sol. Aparecen oscuras debido al contraste con la superficie porque tienen una temperatura inferior (unos 500°C menos) a la fotosfera. Pero si pudiésemos separar y aislar una mancha de la superficie sería brillantísima. Su existencia está relacionada con la actividad del campo magnético del Sol.




La estructura del Sol se divide en diversas capas:

• NÚCLEO: Es la zona del Sol donde se produce la fusión nuclear debido a la alta temperatura que allí se produce (15 millones de grados centígrados) convirtiéndose así en el generador de la energía del Sol.

• ZONA RADIATIVA: Aquí las partículas que transportan la energía (fotones) intentan escapar al exterior en un viaje que puede durar unos 100.000 años debido a que éstos fotones son absorbidos continuamente y reemitidos en otra dirección distinta a la que tenían originalmente.

• ZONA CONVECTIVA: Llamada así porque en ésta zona se produce el fenómeno de la convección: columnas de gas caliente ascienden hasta la superficie desde donde vuelven a descender debido al enfriamiento del gas.

• FOTOSFERA: Es una capa delgada, de unos 300 Km de espesor, y que es la parte del Sol que nosotros vemos, la superfície. Desde ésta capa se irradia la totalidad de luz y calor al espacio. La temperatura de la fotosfera es de unos 5.000°C. Aquí aparecen las manchas oscuras y las fáculas que son regiones brillantes alrededor de las manchas, con una temperatura superior a la normal de la fotosfera (alcanzan temperaturas de unos 10.000°C) y que están relacionadas con los campos magnéticos del Sol.

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• CROMOSFERA: Sólo puede ser vista en la totalidad de un eclipse de Sol. Es de color rojizo. Su densidad es muy baja y su temperatura altísima (unos 500.000° C), esto último es uno de los fenómenos más sorprendentes de nuestro Sol, ya que realmente a esta distancia del centro de la estrella la temperatura debería ser mucho menor. Esta formada por gases enrarecidos y en ella existen fortísimos campos magnéticos. Se producen las fulguraciones (estallidos de intensa energía debido a los campos magnéticos solares que afectan, cuando se producen, a las comunicaciones terrestres y son las causantes de las auroras) y las protuberancias (estructuras arqueadas en las que la materia de la cromosfera se aglutina siguiendo las líneas de campo magnético).
  
  

• CORONA: Capa de gran extensión temperaturas altas y de bajísima densidad. Está formada por gases enrarecidos y gigantescos campos magnéticos que varían su forma de hora en hora. Esta capa es impresionante vista durante la fase de totalidad de un eclipse de Sol.

Debido a la proximidad del Sol a nuestro planeta el tamaño aparente del Sol en el cielo es de medio grado (si extendemos el brazo con el puño cerrado éste abarca una distancia de unos 10° por lo que podremos observar gran cantidad de detalles en su superficie).
El método más seguro para observar el Sol si no tenemos filtros es utilizar el método de proyección por ocular. Consiste en proyectar la imagen del Sol captada por un telescopio en una cartulina blanca colocada detrás del ocular recordando que nunca debemos mirar al Sol a través del telescopio, ni siquiera para enfocar.

Podemos realizar un seguimiento de las manchas solares viendo como evolucionan con el paso de los días realizando dibujos. El ecuador solar gira en aproximadamente 25 días con lo cual podemos seguir su evolución durante 10 días como vemos en la siguiente imagen animada.

Teoría del Big Bang

Hay muchos indicios que confirman que el universo pudo empezar con el Big Bang

Actualmente, el modelo del Big Bang como teoría del origen del Universo está aceptado por la mayoría de los cosmólogos porque hay indicios substanciales que permiten pensar que es correcto.

 

¿Qué dice la teoría del Big Bang?

Se suele describir al Big Bang como el instante en el que una bola concentrada de energía estalló convirtiéndose en materia y expandiéndose a enorme velocidad.

Se postula que esto sucedió hace unos 15.000 millones de años, y que en ese momento la temperatura alcanzó valores gigantescos: 10²⁸ grados de temperatura y tal vez 10.000 millones de grados (10¹⁰ grados) tan sólo unos minutos más tarde. 

Hay que saber que en el borde de una temperatura de 10³² grados, todo tipo de fórmulas y definiciones de la física actual deja de tener sentido. Por lo cual, nada se puede afirmar con certeza matemática acerca de ese momento cero del universo. El volumen del cosmos era mínimo y la densidad tendía al infinito.

Si se acepta que a partir de esta situación, el universo empezó a expandirse y a enfriarse, podemos hablar de que en ese instante se produjo el comienzo del  universo actual. 

-Mencionaré cuatro indicios científicos por los que la comunidad científica acepta com válida la teoría del Big Bang:

• Un primer argumento para pensar que la teoría del Big Bang es correcta se basa en el hecho comprobado de que las galaxias se están alejando unas de otras.
  
  Actualmente, todo parece indicar que el universo, incluido el espacio entre galaxias, se está expandiendo a una velocidad creciente, a decenas de miles de kilómetros por segundo.
  
  Esta afirmación se basa en que se ha verificado repetidas veces que la luz de las galaxias se desplaza hacia el extremo rojo del espectro, lo que indica que las longitudes de ondas de la luz detectada son más largas; este corrimiento hacia el rojo, que se denomina “efecto doppler”, indica que las galaxias se alejan de nosotros y que lo hacen a velocidades cada vez más grandes.

El alejamiento de las galaxias fue descubierto por primera vez en el año 1929 por Edwin Hubble. 

Nunca se ha visto ningún desplazamiento hacia el azul en las galaxias más distantes.

Este descubrimiento, la expansión del universo, produjo la revolución intelectual más importante del siglo XX, e implica que, a medida que se produce la fuga de las galaxias, el universo queda más vacío y, por lo tanto, se enfría.

La temperatura actual del cosmos es de unos tres grados absolutos (3ºK), es decir, 270 grados Celsius bajo cero. El enfriamiento avanza desde que comenzó la expansión del universo. 

Edwin Hubble (1889-1953)

• Un segundo argumento en apoyo de la teoría del Big Bang es la cantidad de hidrógeno y de helio presente en el cosmos.
  
  La teoría del Big Bang afirma que en el comienzo de todo, debido al enorme calor, con temperaturas de 10³² grados, los núcleos de hidrógeno chocaban entre sí a velocidades tan grandes que empezaron a fusionarse de dos en dos y a formar núcleos de helio.
  
  En base a este postulado, la teoría predice que en el Universo la proporción de hidrógeno comparada con la de helio, debe ser de 3 a 1.
  Los resultados observacionales confirman que efectivamente en el Universo hay un 25% de helio frente al 75% de hidrógeno.

• Un tercer argumento en apoyo de la teoría del Big Bang es algo más complicado y largo de explicar; se refiere a la radiación fósil (de fotones) o radiación de fondo en el Universo. Este descubrimiento ha sido la confirmación científica más espectacular de la teoría del Big Bang. Vamos a ello.
  
  Todos los cuerpos calientes irradian. Mientras más calientes están, más irradian. El cuerpo humano, por ejemplo, emite rayos infrarrojos que nuestro ojo no puede detectar, pero que con un visor nocturno es posible hacerlo. Las serpientes no necesitan visor nocturno artificial pues en la frente tienen un tercer ojo que detecta el infrarrojo.
  
  Los cuerpos muy calientes emiten una radiación de onda más corta, por lo que se ven de color azul y violeta. A medida que se van enfriando, la onda de radiación se va haciendo más larga y el color percibido va cambiando del azul al verde, amarillo, naranja, rojo, hasta llegar al infrarrojo. Esta luz emitida por un cuerpo caliente se denomina “luz térmica”.
  

Poco después del Big Bang, cuando el universo primitivo estaba a temperaturas de millones de grados Kelvin, la agitación térmica hacía que la materia estuviera totalmente disociada, los electrones no conseguían unirse a los protones y formar átomos. La materia tenía la forma de plasma eléctrico opaco a la luz, pues no se generaban fotones. Ese universo estaba absolutamente oscuro. Sin embargo, empezó a expandirse.

El universo inicial estaba completamente desorganizado, no poseía galaxias, ni estrellas, ni moléculas, ni átomos, ni siquiera núcleos de átomos. Sólo era un caldo de materia informe, a una temperatura de miles de millones de grados.

Cuando había pasado unos 380.000 años después del Big Bang, el Universo había experimentado una expansión que, a su vez, había producido un fuerte enfriamiento.

Cuando la temperatura bajó a menos de 3.000ºK la interacción electromagnética ya fue capaz de que los electrones empezaran a ligarse con los protones. Se generaron  átomos de hidrógeno y de helio, los fotones pudieron escapar y así fue como el universo se hizo transparente a la luz.

A una temperatura inicial tan elevada, los procesos físicos se aceleraron de forma increíble. Ocurrieron más procesos en un segundo, que los que ocurren en millones de años en un mundo más frío.

 

El físico y astrónomo ucraniando George Gamow (1904-1968) hizo el siguiente razonamiento: si el universo actual presenta una imagen de enfriamiento debido a la expansión, significa que en un principio era muy caliente y, por lo tanto, emitía radiación. 

 

Gamow se preguntaba ¿qué sucedió con esa radiación resplandeciente que existía al comienzo del universo? ¿dónde han ido los fotones que se generaban? Supuso que la expansión del espacio había alargado la longitud de onda de los fotones primordiales. Sus cálculos le llevaron a deducir que la temperatura de la radiación original se había reducido ya a unos 8º K (8º por encima del cero absoluto).

En 1948, poco después de finalizar la segunda guerra mundial, predijo que tenía que existir una huella de esta primitiva radiación y que ésta sería de una longitud de onda milimétrica, es decir debían de ser microondas. Nadie tomó en serio esta predicción y se pensó que sería una extravagancia intentar captar el eco del Big Bang.

Y quería explicar de donde provenían esos ruidos lejanos captados por los radares que daba la impresión de pertenecer a galaxias muy lejanas.

 

Por tal motivo la NASA decidió fabricar el COBE (Cosmic Background Explorer) construido especialmente para llevar a cabo, fuera de la atmósfera terrestre, los estudios de precisión que pudieran confirmar los postulados de la teoría del Big Bang.

El COBE fue lanzado al espacio el 18 de noviembre de 1989

Los resultados obtenidos por el COBE, mostraron una coincidencia perfecta entre lo predicho por la teoría del Big Bang y lo observado en el fondo de microondas. 

• El cuarto argumento en apoyo de la teoría del Big Bang es que los objetos más antiguos del universo tienen una antigüedad de entre 10.000 y 15.000 millones de años. No hay evidencia de objetos más viejos que el Big Bang. Las estrellas más viejas de la Vía Láctea se remontan a unos 10.000 millones de años.

A la pregunta de si había algo antes del Big Bang, la respuesta es que no tenemos ningún indicio que nos permita retroceder más tiempo en el pasado.

Según el modelo del Big Bang, el universo primigenio era un plasma compuesto principalmente por electrones, quarks y neutrinos totalmente disociados unos de otros. Los electrones no se podían unir a los protones y otros núcleos atómicos para formar átomos porque la energía media de dicho plasma era muy alta, por lo que los electrones interactuaban constantemente con los fotones mediante el proceso conocido como dispersión Compton.

A medida que el cosmos se fue enfriando, las partículas elementales se fueron aglutinando y formando núcleos, átomos, moléculas, nebulosas, estrellas, galaxias y planetas.

Si la teoría del Big Bang es correcta, actualmente toda la materia estelar debería estar repartida en la superficie de una inmensa esfera que se va haciendo más extensa cada segundo. En el interior de esta esfera universal, no quedaría más que las radiaciones producidas por las estrellas. 

En el año 2007, el prestigioso científico Stephen Hawking decía que, según los cálculos, si 1 segundo después del Big Bang la velocidad de expansión hubiera sido menor de una parte en 100.000 billones, el Universo habría vuelto a colapsar sobre sí mismo antes de ahora, debido a la atracción de la fuerza de gravedad. Pero que si la  velocidad de expansión 1 segundo después del Big Bang hubiera sido mayor en una parte en 100.000 billones, el universo, superando la fuerza de gravedad, se habría expandido tanto que ahora estaría prácticamente vacio. La situación actual es una "casualidad".

Nacimiento, evolución y muerte de las estrellas.

 

Una enorme, fría y densa nube de gas, principalmente hidrógeno, y microscópicaspartículas de polvo constituyen la cuna dentro de la cual se formarán las estrellas, como el Sol, y los sistemas planetarios como el Sistema Solar.

 

 

Durante mucho tiempo la materia dentro de la nube queda quieta, pero si alguna estrella termina su vida con una gran explosión cerca de la nube, entonces…

  

el polvo y los gases empiezan a juntarse y compactarse, debido a que la energía emitida por la explosión de la estrella provoca la acumulación de materia dentro de la nube(como cuando un soplido de viento acumula los granos de polvo y arena). Empieza a girar sobre si misma y se forma un disco.

 

Si observamos el disco detenidamente y desde muy cerca, podemos ver que no esuniforme, en las partes donde hay mayor acumulación de materia se formaráun planeta.

 

Este proceso de acumulación es debido a que la fuerza de gravedad actúa sobre cada partícula, obteniendo así, con el paso del tiempo, primero pequeños grumos hasta rocas y finalmente un objeto redondo con un diámetro de cientos y miles de kilómetros.

 

Conforme se acumula más materia, su temperatura se incrementa y cuando alcanza unos 10millones de grados, los átomos de hidrógeno se transforman en átomos de helio y se genera mucha energía (como durante la explosión de una bomba atómica). En este momento la estrella empieza a brillar y se dice que ha nacido formalmente.

El tamaño, el color y la duración de la vida de una estrella dependen de la cantidad de materia que estaba contenida en la nube y que la estrella ha podido acumular durante su formación.

 En el cielo nocturno podemos observar estrellas blancas y azules, que son muy grandes y calientes.

Otras, de color amarillo (como nuestro Sol) y anaranjado, que son más pequeñas y más frías. Otras más, tienen un color rojizo, son grandes pero frías. 

Si la nube de gas y polvo era demasiado grande, se pueden formar muchas estrellas al mismo tiempo, en algunos casos las estrellas están muy cerca unas de otras, en otros casos están más esparcidas.

 

Si la estrella es más grande que nuestro Sol, es muy caliente, quema el hidrógeno que contiene en pocos millones de años, durante este tiempo en su interior se forman los primeros 26 elementos químicos (como el oxigeno, el carbono, el sodio, el neón, etc., hasta el fierro). 

Cuando se acaba el combustible (hidrógeno), ya no hay energía que mantenga a la estrella inflada y en pocos minutos toda la materia se colapsa sobre el núcleo que es de fierro. La materia rebota y la estrella explota (supernova) diseminando en el espacio todo su contenido.

Estos elementos se distribuyen entre el espacio inter-estelar para que las siguientes generaciones de estrellas se formen con un mayor contenido de elementos químicos.

  Poco despues de la explosión y durante los siguientes miles de años podemos observar unanebulosa que se expande en el espacio. Durante este periodo se forman los elementosquímicos más pesados que el fierro.

 

Ahora, si la estrella era mucho más grande que el Sol, se forma un agujero negro el cual atrae toda la materia y estrellas que estés a su alrededor.

Si la estrella era solo algunas veces mayor que nuestro Sol, toda la materia del núcleo se comprime y se forma una estrella de neutrones (extremadamente pesada), la cual gira muy rápido sobre si misma (más que una licuadora en su máxima velocidad) y emite ondas de radio a cada vuelta como si fuese un faro cósmico.

 Si la estrella es del tamaño de nuestro Sol, entonces se infla y su diámetro aumenta hasta 100 veces y se hace más fría, convirtiéndose en una estrella gigante roja.

Después empieza a arrojar parte de los gases que la componen al espacio creando una bella nebulosa planetaria.

Lo que queda de la estrella es ahora solo una pequeña fracción de lo que era (enana blanca), poco a poco se irá enfriando hasta apagarse completamente y desaparecer de la vista.

 

Galerìa de fotos : Fases lunares

Eclipses

                     Eclipse Lunar

Un eclipse lunar es un evento astronómico que sucede cuando la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna, provocando que esta última entre en el cono de sombra de la Tierra y en consecuencia se oscurezca. Para que el eclipse ocurra, los tres cuerpos celestes, la Tierra, el Sol y la Luna, deben estar exactamente alineados o muy cerca de estarlo, de tal modo que la Tierra bloquee los rayos solares que llegan al satélite. Es por esto que los eclipses lunares solo pueden ocurrir en la fase de luna llena.

Los podemos clasificar en:

Ø PARCIALES: Solo una parte de la Luna es ocultada.

Ø TOTALES: Toda la superficie lunar entra en el cono de sombra terrestre.

Ø PENUMBRALES: La Luna entra en el cono de penumbra de la Tierra

La duración y el tipo de eclipse dependen de la localización de la Luna respecto a sus nodos orbitales.

             Eclipse Solar

Un eclipse solar es el fenómeno que se produce cuando la Luna oculta al Sol, desde la perspectiva de la Tierra. Esto solo puede pasar durante la Luna nueva.

Existen 4 tipos de eclipse solar:

Ø PARCIAL: La Luna no cubre por completo el disco solar que aparece como un creciente.

Ø SEMIPARCIAL: La Luna casi cubre por completa al Sol, pero no lo consigue

Ø TOTAL: Desde una franja (banda de totalidad) en la superficie de la Tierra, la Luna cubre totalmente al Sol. Fuera de la banda de totalidad el eclipse es parcial.

Ø ANULAR: Ocurre cuando la Luna se encuentra cerca del apogeo y su diámetro angular es menor que el solar, de  manera que en fase máxima permanece visible un anillo del disco del Sol. Esto ocurre en la banda de anularidad, fuera de esta el eclipse es parcial.

Para que se produzca un eclipse solar  la Luna ha de estar en/o próxima a uno de sus nodos , y tener la misma longitud celeste que el sol.

Cada año suceden sin falta dos eclipses de Sol, cerca de los nodos de la órbita lunar, si bien pueden suceder cuatro e incluso cinco eclipses.

Mareas:
Es el cambio periódico de nivel del mar, producido principalmente por las fuerzas gravitatoriasque ejercen  la luna y el sol.
Tipos de Mareas:

Mareas Altas:Se produce durante la noche y es cuando el mar alcanza su máxima altura. Tiene una duración de 30 minutos y el ascenso y descenmso del nivel del agua, tiene una duración de 6 horas y 12 minutos.

Marea Baja: Es cuando el nivel del mar alcanza su menor altura, se produce durante el día y tienen características similares de acuerdo a la duración con la marea alta.

Mareas Vivas: Se producen cuadno se encuetran en la fase de la luna llena y nueva y es cuando la luna tiene mayor influencia se encuentra en conjunto.

Mareas Muertas: Fase de Cuarto Creciente y Menguante la influencia de la Luna es menor debido a que se equilibria con el sol.

Fases de la Luna

FASES DE LA  LUNA:

La Luna es un astro que no tiene luz propia. Sin embargo, brilla porque refleja la luz del Sol.

Debido a sus desplazamientos sincronizados (Rotación, traslación y revolución), la mitad iluminada por el astro rey es siempre la misma, sólo que desde la Tierra vemos a veces una porcíon más amplia y en otras se torna casi invisible. Se producen, entonces, los cambios o fases lunares, que son cuatro: luna nueva, cuarto menguante, cuarto creciente y luna llena. Estos cambios están determinados por la posición de los tres cuerpos celestes: La Tierra, la luna y el Sol.

LUNA NUEVA O NOVILUNIO:
La órbita de la Tierra forma un ángulo de 5° con la órbita de la Luna, de manera que cuando la Luna se encuentra entre el Sol y la Tierra, uno de sus hemisferios, el que nosotros vemos, queda en la zona oscura y por lo tanto, queda invisible a nuestra vista: a esto le llamamos Luna nueva o novilunio.

CUARTO CRECIENTE:

Una semana despúes de la Luna llena, la luna ha dado 1/4 de vuelta a la Tierra, y forma un ángulo de 90° con el Sol y la Tierra por lo tanto se observa un cuarto de la superficie, es decir, la mitad de la cara visible.

LUNA LLENA:  

Al transcurrir otra semana, la Luna sigue creciendo a medida que se va alejando del Sol. Cuando llega al lado opuesto, los rayos solares se reflejan en toda la superficie lunar, iluminando el círculo completo.

CUARTO MENGUANTE: 

Siguiendo su recorrido, la Luna se vuelve a acercar al Sol, pero desde el lado opuesto. Por lo tanto, su mitad iluminada será la contraria a la del cuarto creciente.

El tiempo transcurrido entre dos lunas nuevas  se llama "Mes Lunar" y es  de 29 días 12 horas  43 minutos y 12 segundos.