Mancha solar

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Manchas solares
Manchas solares observadas desde diferentes puntos

Una mancha solar es una región de la superficie del Sol (la fotosfera ) que se distingue de su entorno por una temperatura más baja y una fuerte actividad magnética . Aunque las manchas solares son en realidad extremadamente brillantes, porque tienen una temperatura de aproximadamente 4000 kelvin 3726 c, el contraste de emisividad térmica en comparación con las regiones circundantes, aún más brillante gracias a una temperatura de 6000 kelvin, las hace claramente visibles como manchas oscuras. También se han observado numerosas manchas similares en estrellas distintas del Sol, y toman el nombre más general de manchas estelares .

Historia

Observación de manchas solares

Las primeras referencias probables a las manchas solares son las de los astrónomos chinos del primer milenio d.C.

Fueron observados telescópicamente por primera vez en 1610 por los astrónomos frisones Johannes y David Fabricius , quienes publicaron una descripción de ellos en junio de 1611. Para entonces, Galileo ya estaba mostrando las manchas solares a los astrónomos en Roma y Christoph Scheiner probablemente había observado las manchas durante dos o tres años. meses. La controversia entre Galileo y Scheiner por la primera observación, cuando ninguno de ellos conocía la obra de Fabricius, fue, por tanto, tan amarga como inútil.

Las manchas solares jugaron algún papel en el debate sobre la naturaleza del sistema solar . Mostraron que el Sol giraba sobre sí mismo, y el hecho de que aparecieran y desaparecieran mostraba que el Sol sufría cambios, en contradicción con las enseñanzas de Aristóteles .

Ilustración de manchas solares en el tratado Ars Magna Lucis et Umbrae (1646).

La investigación de las manchas solares marcó el ritmo durante la mayor parte del siglo XVII y principios del XVIII, porque debido al Mínimo de Maunder, casi no hubo manchas solares visibles durante muchos años. Pero después de la reanudación de la actividad solar, Heinrich Schwabe pudo informar un cambio periódico en el número de manchas solares en 1843 , que más tarde se llamaría el ciclo de 11 años de actividad solar .

Una llamarada solar muy poderosa se emitió hacia la Tierra el 1 de septiembre de 1859 . Interrumpió los servicios de telégrafo y provocó que la aurora boreal fuera visible en el extremo sur, tan al sur como Roma y de manera similar en el hemisferio sur hasta Hawai . La llamarada más brillante observada por los satélites ocurrió el 4 de noviembre de 2003 a las 19:29 UTC y saturó los instrumentos durante 11 minutos. La región 486, responsable del destello, produjo un flujo de rayos X estimado en X28. Las observaciones mostraron que la actividad continuó en el lado opuesto del Sol, cuando la rotación oscureció la región activa de nuestra vista.

La ausencia de manchas solares se registró durante 266 de 366 días en 2008 y durante 78 días en los primeros 90 días de 2009.

Características

El número de manchas que aparecen en la superficie del Sol se midió a partir de 1700 y se estimó en 1500. La tendencia es de un número creciente, y los valores más grandes se han registrado en los últimos 50 años.

Según algunos científicos - investigadores, el número de manchas solares estaría correlacionado con la intensidad de la radiación solar : entre 1645 y 1715 , durante el llamado mínimo de Maunder , casi desaparecieron, y la Tierra en el mismo período se enfrió significativamente con la pequeña edad de hielo . La posible correlación y relación causal entre los dos eventos sigue siendo tema de discusión en la comunidad científica , también con respecto a la fase actual del calentamiento global (el mecanismo físico de influencia entre las manchas solares y el aumento de la temperatura global no estaría del todo claro. La constante solar no está significativamente involucrada, por lo tanto, la entrada de energía, según los estudios de satélites artificiales en los últimos 50 años, variaciones de 0.06% equivalen a solo 3-4 vatios del total de 1340 aproximadamente).

Física

Cerca de una mancha solar ultravioleta . Imagen del satélite TRACE .

Si bien aún se están investigando los detalles de la formación de las manchas solares, está bastante claro que son la contraparte visible de los tubos de flujo magnético en la zona convectiva del Sol que están "enrollados" por la rotación diferencial de la estrella. Si la tensión en estos tubos supera un cierto límite, rebotan como bandas elásticas y "perforan" la superficie solar, la fotosfera . En los puntos donde cruzan la superficie, la convección no puede operar, el flujo de energía que proviene del interior del Sol. disminuye y, en consecuencia, la temperatura desciende. El efecto Wilson sugiere que las manchas solares también son depresiones del resto de la superficie.

Este modelo está respaldado por observaciones que utilizan el efecto Zeeman , que muestra cómo las manchas solares recién nacidas brotan en pares, de polaridad magnética opuesta. De un ciclo a otro, la polaridad de los puntos delanteros y traseros (con respecto a la rotación del Sol) cambia de norte / sur a sur / norte y viceversa. Las manchas solares suelen aparecer en grupos más o menos grandes.

Una mancha solar se puede dividir en dos partes:

  • sombra , más oscura y más fría
  • penumbra , intermedia entre la sombra y la superficie solar
La velocidad de las ondas sonoras cerca de una mancha solar.

Las líneas del campo magnético deberían repelerse entre sí, haciendo que las manchas solares se dispersen rápidamente, pero la vida útil de una mancha solar es de dos semanas en promedio, lo cual es demasiado corto. Observaciones recientes realizadas por la nave espacial SOHO , utilizando ondas de sonido que viajan en la fotosfera solar para formar una imagen del interior del Sol, han demostrado que debajo de cada mancha solar hay poderosas corrientes de material dirigidas hacia el interior del Sol, que forman remolinos. que concentran las líneas del campo magnético. Como resultado, los puntos son tormentas autosostenibles, similares en algunos aspectos a los huracanes terrestres.

La actividad de las manchas sigue un ciclo de aproximadamente 11 años (el ciclo de once años de actividad solar ). Cada ciclo de once años incluye un máximo y un mínimo, que se identifican contando el número de manchas solares que aparecen en ese año. Al comienzo del ciclo, las manchas tienden a aparecer en latitudes altas y luego se mueven hacia el ecuador a medida que el ciclo se acerca a su máximo (este comportamiento se llama ley de Spörer ).

Hoy en día hay muchos períodos diferentes en la variación del número de manchas, de los cuales 11 años es simplemente el más evidente. El mismo período se observa en la mayoría de las otras expresiones de la actividad solar y está profundamente relacionado con los cambios en el campo magnético solar. No se sabe si hay períodos muy largos (siglos o más), porque el intervalo registrado por los astrónomos es demasiado corto, pero se sospecha fuertemente de su existencia.

Observación

Las manchas solares se pueden observar con bastante facilidad, solo se usa un pequeño telescopio con el método de proyección del ocular . En algunas circunstancias, especialmente al amanecer y al atardecer, las manchas solares también se pueden ver a simple vista. Sin embargo, nunca mire al sol sin la ayuda de un filtro, ya que puede causar daño permanente a la retina .

Actividad solar y calentamiento global

El mínimo de Maunder en un gráfico que muestra la historia de 400 años del número de manchas solares
Variación de la irradiación solar en los últimos 30 años (la línea roja indica el promedio anual, la amarilla los valores diarios). De unos 1366 vatios totales, la oscilación es de unos pocos vatios.

Desde la década de 1990, se ha extendido la concepción errónea de que las manchas solares fueron la principal causa del calentamiento global actual y que la introducción por el hombre de cantidades considerables de gases de efecto invernadero en la atmósfera jugó un papel marginal. Esta teoría, propuesta inicialmente por Friis-Christenses y Lassen , correlacionó la duración del ciclo solar con el clima de la Tierra y, en particular, con el calentamiento climático actual. Sin embargo, esta teoría fue desmentida al final de un acalorado y largo debate científico desencadenado por el Dr. Peter Laut, quien demostró a través de publicaciones científicas que los datos producidos por Friis Christensen y Lassen en apoyo de la teoría habían sido empaquetados y manipulados artificialmente para extraer conclusiones falaces [1] . El análisis riguroso de Laut de los datos cuestionados por los autores mostró de hecho que los datos no solo no podían respaldar la teoría, sino que demostraban que estaba equivocada. La falsificación de la teoría de Friis Christensens y Lassen ha encontrado un amplio consenso en la comunidad científica [2] y ahora está claro que las actividades antropogénicas son la principal causa del calentamiento global actual [3] .

Nota

  1. ^ Peter Laut, Actividad solar y clima terrestre: un análisis de algunas supuestas correlaciones. ( PDF ), en atmos.washington.edu , Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics 65, 2003. Consultado el 10 de agosto de 2018 (archivado desde el original el 10 de agosto de 2018) .
  2. ^ Cambio climático: las manchas solares no causan el cambio climático, dicen los científicos , en independent.co.uk .
  3. ^ Aprendiendo de los errores en la investigación climática ( PDF ), en researchgate.net .

Artículos relacionados

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enlaces externos

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