Good Mood

objetivos de la lección

• describir las capas del Sol.
• describir las características superficiales del Sol.

Vocabulario

• cromosfera
• zona de convección
• corona
• la fusión nuclear
• fotones
• fotosfera
• plasma
• radiativo de la zona
• llamarada solar
• prominencia solar

Introducción

Considerar a la Tierra, la Luna, y todos los demás planetas y satélites en el sistema solar., La masa de todos esos objetos juntos representa solo el 0,2% de la masa total del sistema solar. El resto, el 99.8% de toda la masa en el sistema solar, es el sol!

El Sol (figura abajo) es el centro del sistema solar y el objeto más grande del sistema solar. Esta estrella cercana proporciona luz y calor y sustenta casi toda la vida en la Tierra.

capas del Sol

El Sol es una esfera, compuesta casi enteramente de los elementos hidrógeno y helio. El sol no es sólido o un gas típico., La mayoría de los átomos en el Sol existen como plasma, un cuarto estado de la materia compuesto de gas sobrecalentado con una carga eléctrica positiva.

estructura interna

debido a que el sol no es sólido, no tiene un límite exterior definido. Sin embargo, tiene una estructura interna definida con capas identificables (figura a continuación). Desde adentro hacia afuera son:

• El núcleo central del sol es plasma con una temperatura de alrededor de 27 millones de OC., A temperaturas tan altas, el hidrógeno se combina para formar helio por fusión nuclear, un proceso que libera grandes cantidades de energía. Esta energía se mueve hacia afuera, hacia las capas externas del Sol. La fusión Nuclear en las estrellas se discute más en el capítulo estrellas, galaxias y Universo.
• la zona radiativa, justo fuera del núcleo, tiene una temperatura de aproximadamente 7 millones de OC. La energía liberada en el núcleo viaja extremadamente lentamente a través de la zona radiativa. Una partícula de luz, llamada fotón, viaja solo unos pocos milímetros antes de chocar con otra partícula., El fotón se absorbe y luego se libera de nuevo. Un fotón puede tardar hasta 50 millones de años en viajar a través de la zona radiativa.
• en la zona de convección, el material caliente de cerca de la zona radiativa se eleva, se enfría en la superficie del sol y luego se hunde de nuevo hacia abajo a la zona radiativa. El movimiento convectivo ayuda a crear erupciones solares y manchas solares.

Las Capas Exteriores

Los próximos tres capas que componen la atmósfera del Sol. Dado que no hay capas sólidas en ninguna parte del sol, estos límites son borrosos e indistintos.,

• la fotosfera es la superficie visible del sol, la región que emite luz solar. La fotosfera es relativamente fría – solo alrededor de 6.700°C. la fotosfera tiene varios colores diferentes; naranjas, amarillos y rojos, dándole un aspecto granulado.
• la cromosfera es una zona delgada, de unos 2.000 km de espesor, que brilla en rojo al ser calentada por la energía de la fotosfera (figura abajo). Las temperaturas en la cromosfera oscilan entre unos 4.000 ° C y unos 10.000°C. Los Chorros de gas se disparan a través de la cromosfera a velocidades de hasta 72.000 km por hora, alcanzando alturas de hasta 10.000 km.,

• La corona es la capa de plasma más externa-es el halo del sol o ‘ corona.’La temperatura de la corona de 2 a 5 millones de°C es mucho más caliente que la fotosfera (figura abajo).

la película viendo una estrella bajo una nueva luz se puede ver aquí: http://sdo.gsfc.nasa.gov/gallery/youtube.php.

características de la superficie

las características de la superficie del sol son bastante visibles, pero solo con equipos especiales. Por ejemplo, las manchas solares solo son visibles con lentes especiales que filtran la luz.

manchas solares

la característica más notable de la superficie del sol son las áreas más frías y oscuras conocidas como manchas solares (figura a continuación)., Las manchas solares se encuentran donde los bucles del campo magnético del Sol rompen a través de la superficie e interrumpen la suave transferencia de calor desde las capas inferiores del Sol, haciéndolas más frías y oscuras y marcadas por una intensa actividad magnética. Las manchas solares suelen aparecer en parejas. Cuando un bucle del campo magnético del Sol rompe a través de la superficie, se crea una mancha solar donde sale el bucle y donde vuelve a entrar de nuevo.,

Erupciones Solares

Hay otros tipos de interrupciones del Sol la energía magnética. Si un bucle del campo magnético del sol se rompe y rompe, crea erupciones solares, que son explosiones violentas que liberan enormes cantidades de energía (figura a continuación).,

Una película de la llamarada se ve aquí: http://www.youtube.com/watch?v=MDacxUQWeRw.

una fuerte llamarada solar puede convertirse en una eyección de masa coronal (figura a continuación).

una llamarada solar o eyección de masa coronal libera corrientes de partículas altamente energéticas que forman el viento solar., El viento solar puede ser peligroso para las naves espaciales y los astronautas porque envía grandes cantidades de radiación que pueden dañar el cuerpo humano. Las erupciones solares han derribado redes eléctricas enteras y perturbado las comunicaciones de radio, satélite y teléfono celular.

KQED: Journey Into the Sun

El Observatorio de Dinámica Solar es una nave espacial de la NASA lanzada a principios de 2010 está obteniendo imágenes IMAX del sol cada segundo del día, generando más datos que cualquier misión de la NASA en la historia., Los datos permitirán a los investigadores aprender sobre las tormentas solares y otros fenómenos que pueden causar apagones y dañar a los astronautas. Más información en: http://science.kqed.org/quest/video/quest-quiz-the-sun/.

Prominencias Solares

Otra característica muy visible en el Sol es prominencias solares. Si el plasma fluye a lo largo de un bucle del campo magnético del sol de mancha solar a mancha solar, forma un arco brillante que alcanza miles de kilómetros en la atmósfera del Sol. Las prominencias pueden durar de un día a varios meses. Las prominencias también son visibles durante un eclipse solar total.,

La mayoría de las imágenes provienen del instrumento AIA de SDO; diferentes colores representan diferentes temperaturas, una técnica común para observar características solares. SDO ve todo el disco del sol en una resolución espacial y temporal extremadamente alta, lo que permite a los científicos hacer zoom en eventos notables como erupciones, ondas y manchas solares.

Solar Dynamics Observatory

El video de arriba fue tomado del SDO, la nave espacial más avanzada jamás diseñada para estudiar el sol., Durante su misión de cinco años, SDO examinará el campo magnético del sol y también proporcionará una mejor comprensión del papel que desempeña el sol en la química atmosférica y el clima de la Tierra. Desde justo después de su lanzamiento el 11 de febrero de 2010, SDO está proporcionando imágenes con claridad 10 veces mejor que la televisión de alta definición y devolverá datos científicos más completos más rápido que cualquier otra nave espacial de observación solar.

resumen de la lección

• La masa del sol es el 99,8% de la masa de nuestro sistema solar.,
• El Sol está hecho principalmente de hidrógeno con cantidades más pequeñas de helio en forma de plasma.
• la parte principal del Sol tiene tres capas: el núcleo, la zona radiativa y la zona de convección.
• La atmósfera del Sol también tiene tres capas: la fotosfera, la cromosfera y la corona.
• La fusión Nuclear de hidrógeno en el núcleo del Sol produce enormes cantidades de energía que irradian desde el sol.
• Algunas características de la superficie del Sol incluyen manchas solares, erupciones solares y prominencias.

preguntas de revisión

1., ¿De qué manera sostiene el sol toda la vida en la Tierra?

2. ¿Qué dos elementos componen el sol casi en su totalidad?

3. ¿Qué proceso es la fuente de calor en el sol y dónde tiene lugar?

4. ¿Por qué los astronautas humanos en un viaje a Marte tendrían que preocuparse por el viento solar? ¿Qué es el viento solar?

5. Describir cómo los movimientos en la zona de convección contribuyen a las erupciones solares.

6. ¿Crees que las reacciones de fusión en el núcleo del Sol continuarán para siempre y continuarán sin fin? Explica tu respuesta.,

enlaces complementarios

puntos a considerar

• Si algo causara repentinamente que la fusión nuclear se detuviera en el Sol, ¿cómo lo sabríamos? ¿Cuándo lo sabremos?
• ¿Hay algún tipo de energía peligrosa del Sol? ¿Qué podría verse afectado por ellos?
• si el sol está hecho de gases como el hidrógeno y el helio, ¿cómo puede tener capas?

yendo más allá-aplicando Matemáticas

¿medirías algo que no puedes alcanzar? La respuesta es que puedes usar geometría simple., Podemos medir el diámetro del sol, aunque no podamos ir al sol y aunque el sol sea demasiado grande para que lo mida un ser humano. Para medir el sol usamos las reglas de triángulos similares. Los lados de triángulos similares son proporcionales entre sí. Al establecer un triángulo muy pequeño que es proporcional a otro triángulo muy grande, podemos encontrar una distancia o medida desconocida siempre y cuando sepamos tres de cada cuatro de las partes de la ecuación., Si usted hace un agujero de alfiler en una tarjeta de índice y proyecta una imagen del sol en un portapapeles a 1 metro de la tarjeta de índice, el diámetro de nuestra imagen proyectada del sol será proporcional al diámetro real del Sol. Aquí está la ecuación: s / d = S / D, donde s = Diámetro de la imagen proyectada del sol, S = Diámetro verdadero del Sol. El cálculo también requiere que usted sepa la distancia verdadera entre la Tierra y el sol, D = 1.496 x 108 km y la distancia (d = 1 metro) entre el portapapeles y la tarjeta de índice., Antes de que pueda resolver correctamente esta ecuación, deberá asegurarse de que todas sus mediciones estén en las mismas unidades; en este caso, cambie todas sus mediciones a km. Pruebe esto y vea con qué precisión puede medir el diámetro real del Sol.