Sin el Sol, no existiera vida en la Tierra, el astro rey como también es conocido estará siempre irremediablemente en nuestras vidas. Nos aportará nutrientes directa o indirectamente, bien sea por los rayos solares o por la fotosíntesis con la alimentación de las plantas que consumimos. Las Características del Sol las conoceremos a continuación.
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Características del Sol: En general
En primer lugar vamos a trabajar con el contexto que encierra el término sol, definiéndolo como un astro que posee su propia luz, es el centro del sistema solar y constituye el principal foco calorífico y energético de sus alrededores. Le otorga luz a todos los planetas y como dijimos en el comiendo del artículo, entre las Características del Sol generales está que sin él no fuese posible la vida en la Tierra .
Es importante recalcar que todo aquel alimento que nos provee vida proviene del sol, por ejemplo; las plantas se alimentan de los rayos solares mediante la fotosíntesis, y los seres humanos consumen toda esa energía en los alimentos.
Su radio es de 696 kilómetros y el diámetro está por el orden del 1.392.000 kilómetros lo que representa cien veces el radio de la Tierra que tienen una distancia 150 millones de kilómetros. Su temperatura superficial es de 1.000.000 ºC en la corona y su composición cuenta con elementos tales como hidrógeno, helio, oxígeno, carbono, nitrógeno, magnesio, etc.
Entre las Características del Sol en forma general también podemos incluir sus movimientos, que según los registros y estudios de los astrónomos desde tiempos remotos cuenta con dos tipos al igual que los planetas: el de rotación sobre su eje que se desarrolla en 25 días y medio y el de traslación junto a todo el sistema solar alrededor del centro de la galaxia.
Su núcleo está compuesto está compuesto esencialmente de hidrógeno a una alta presión con una temperatura que ronda los 15 millones de ºC , transformando el hidrógeno en helio por fusión termonuclear. La superficie visible del sol se conoce como la fotosfera que se extiende el núcleo y ahí se producen manchas solares que son fenómenos caloríficos de corta duración.
Composición del Sol
Se trata de una bola esférica casi perfecta de plasta con un movimiento convectivo; que significa unas de las tres formas de transferencia de calor y se caracteriza porque se produce por medio de un fluido entre líquido, gas y plasma que trasporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas.
Esta acción se produce internamente para generar un campo magnético a través de un proceso de dinamo. Cerca de tres cuartas partes de la masa del sol está compuesto por hidrógeno, el resto es principalmente helio con cantidades mucho más pequeñas en la que convergen el oxígeno, el hierro, el magnesio, el neón y el carbono.
Su concepión data de hace 4600 millones de años a través del colapso gravitacional de la materia dentro de una región de una gran nube molecular. Su masa central se convirtió cada vez más caliente que dio ligar mucho después al inicio de la fusión nuclear en su centro. Estima que luego que esta fusión en su centro se haya detenido, el sol sufrirá cambios severos y posiblemente se convierta en una gigante roja.
Luego de esto esperan que el sol se convierta en una estrella tan grande que comenzará a engullir las órbitas de los planetas Mercurio y Venus, y muy probablemente de la Tierra.
La Tierra y otros elementos cósmicos como planetas, meteoroides, cometas y polvo orbitan alrededor del sol y por sí solo representa el 99.86% de la masa del sistema solar. La Unión Astronómica Internacional fue el organismo que definió la distancia entre la Tierra y el Sol y estiman que su luz recorre esta distancia en 8 minutos con 19 segundos.
Continuando con las Características del Sol, tenemos la energía luz solar, en forma de luz, que como comentamos en un principio de este artículo sustenta a casi todas las formas de vida en el Planeta Tierra mediante la fotosíntesis y determina el clima de la Tierra a través de la meteorología.
En cada región de cada país del planeta Tierra existe un instituto que se encarga del estudio del clima con la medición del comportamiento del astro rey, junto con la Luna y los planetas inclusive, estudiando posibles eventos climáticos y programando actividades correspondientes a la prevención de desastres a la sociedad civil y a los gobiernos para que se tomen acciones y se pueda mermar en lo posible catástrofes urbanas.
El sol aporta la energía que mantiene en funcionamiento los procesos climáticos, es decir, a través del clima se obtienen las estadísticas del tiempo atmosférico normalmente sobre un periodo de 30 años. Esto se logra al medir variaciones de temperatura, humedad, presión atmosférica, viento, precipitación entre otras variables meteorológicas.
Este elemento entra en la categoría de estrella y forma parte del sistema planetario que incluye la Tierra por lo que le califica como el objeto con mayor brillo aparente. Su visibilidad en el cielo local determina tanto el día como la noche en muchas partes del planeta, en donde la energía radiada por el sol es aprovechada por los seres fotosintéticos que vienen constituyendo la base de la cadena trófica como principal fuente de vida.
El sol es una estrella mediana cuya forma se puede apreciar a simple vista con un diámetro angular de 32′ 35″ de arco y la combinación de distancias y tamaños del sol y la luna son tales que se observan con el mismo tamaño aparente. Su vasto efecto sobre la tierra ha sido reconocido y elevado desde tiempos remotos que inclusive en algunas culturas lo han considerado una deidad al que constantemente le rinden pleitesía.
Por ejemplo, en la Astronomía Maya las Características del Sol lo comprometían como el fundamento curativo de las terapias, lo que significa que muchos documentos mayas hablan del tratamiento de enfermedades y afecciones mediante la fuerza del sol trasmitida a los elementos medicinales de la naturaleza, principalmente de las plantas.
El calor del astro rey fue un regalo fundamental para el humano recibido directa y cotidianamente para la supervivencia y perfección de su persona. Igualmente la selección de las yerbas medicinales, así como la dosis y frecuencia de los tratamientos rinden pleitesía al sol a través de la numeración ritual que lo representa, íntimamente relacionado con los puntos cardinales, sobretodo el más significativo, el oriente.
Continuando con algunas otras Características del Sol principales, podemos también sumarle a la lista que su formación pudo haber sido provocada por ondas de choque de una o más supernovas próximas, conclusión a la que se llegó considerando la gran abundancia de elementos pesados en el sistema solar como el oro y el uranio.
Estos elementos pudieron haberse producido por reacciones nucleares endotérmicas durante una supernova o por transmisión a través de la absorción neutrónica dentro de una estrella masiva de segunda generación. Su brillo está cerca de unos 13 millones de veces más luminoso que la segunda estrella más brillante de nombre Sirio. En su marco de referencia definido por las estrellas, el período de rotación es de aproximadamente 26,5 días en el ecuador y 33 en los polos.
Hablemos ahora de la luz solar, que según los datos astronómicos registrados se trata de la cantidad de energía depositada por el sol de una unidad de superficie y que es atenuada por la atmósfera terrestre, por lo que llega menos energía en condiciones claras cuando el sol está cerca del cénit.
La luz del sol en la parte superior de la atmósfera está compuesta de 50% de luz infrarroja, 40% de luz visible y 10% de luz ultravioleta. Para ello la atmósfera filtra un 70% de radiación ultravioleta solar, especialmente en las longitudes de ondas más cortas. La radiación ultravioleta solar ioniza la parte superior de la atmósfera del lado diurno de la Tierra haciendo a la ionósfera la conductora de la electricidad.
Su color es blanco cuando se ve desde el espacio o lo alto del cielo, en cambio cuando se esta en una zona baja la dispersión atmosférica del sol tiene un color amarillo, rojo, naranja y magenta. A pesar de su color blanco todos nos imaginamos el sol de color amarillo, y así lo dibujamos y coloreamos un sinnúmero de veces.
Definitivamente esos hermosos rayos anaranjados durante un atardecer o esa majestuosa iluminación amarillenta en las primeras horas del día son razones para fotografiar y grabar al astro rey para documentales o videos familiares para admirar sin parar y agradecer al altísimo por regalarnos tan maravilloso elemento cargado de energía y vitalidad.
En algunas regiones también se pueden llegar a observar los crepúsculos al final del día, en donde de visualizan esas combinaciones del amarillo y anaranjado cuyos ratos pintan calles, edificios, casas y todo objeto a su paso de esas tonalidades tan tenues pero tan bien marcados a la vez.
Características del Sol: composición física
En un principio habíamos mencionado que el sol está compuesto principalmente por hidrógeno, helio, oxígeno, carbono y nitrógeno, entre otros elementos, pero a continuación detallaremos más al respecto, explicando que toda su composición química la heredó del medio interestelar pro el cual fue formado.
El hidrógeno y el helio en el sol fueron producidos luego del Gran estallido o conocido también como el Big Bang que dio origen al universo y sus elementos. Sus componentes más pesados fueron creados por la nucleosíntesis estelar por la generación de estrellas que completaron su evolución y devolvieron su material al medio interestelar antes de formar al sol.
Mientras tanto, la composición química de la fotosfera se considera como representativa de a composición del sistema solar primordial, pero desde su formación parte del helio y elementos pesados se han asentado gravitacionalmente desde la fotosfera.
Estiman los astrónomos que actualmente la fusión nuclear en el centro del sol ha modificado la composición mediante la conversión del hidrógeno en helio por lo que ahora la parte más interna del sol es más o menos 60% de helio, junto con la abundancia de elementos más pesados sin ser alterados.
En párrafos anteriores habíamos mencionado cómo se formó el astro rey pero de una manera general; ahora bien, entremos en algunos detalles interesantes entorno a este tema. La raíz de la formación se basó a partir de nubes de gas y polvo que contenían residuos de generaciones anteriores de estrellas. Gracias a la metalicidad de su gas en su disco circunestelar surgieron planetas, asteroides, cometas y el sistema solar.
En el núcleo se general fusiones en donde los átomos de hidrógeno se transforman en helio y es cuando se genera la energía que se expande. La etapa en la que se encuentra el sol siendo una estrella es la de secuencia principal y continuará así por otos cinco mil años más fusionando hidrógeno de manera estable.
Al paso de cada segundo se transforman 700 millones de toneladas de hidrógeno en cenizas de helio, proceso que convierte cinco millones de toneladas de materia en energía transformando el sol en un astro cada vez mas liviano. El exceso de esta energía hará que las capas exteriores del sol tiendan a expandirse y enfriarse y es ahí cuando el se convertirá en una gigante roja.
Según las Características del Sol su diámetro puede llegar a sobrepasar el de la órbita de la Tierra y allí se extinguirá cualquier forma de vida. Estiman los astrónomos que cuando la temperatura de la región central alcance aproximadamente 100 millones de kelvin inicia el proceso de fusión de helio en carbono, mientras en los alrededores del núcleo se sigue formando hidrógeno de helio.
Tal proceso hará que el astro se contraiga y disminuya su brillo a la vez que aumente su temperatura, convirtiéndose el sol en una estrella de la rama horizontal, esto quiere decir que entrará en la fase tardía de la evolución estelar de estrellas de masa intermedia y baja metalicidad.
Todas estas características hacen del astro rey un objeto sorprendente, considerando que la luz natural que disfrutamos la mañana de cada día es tan fuerte como proveedora de energía e inclusive de vitamina D. Desconocemos por completo la mayoría de las veces el funcionamiento de los objetos cósmicos que componen el universo.
Normalmente solo nos dedicamos a observarlos y visualizar su comportamiento a través de telescopios sin saber toda esa actividad que los hace de la forma que tienen o de los colores que muestran. Todos los elementos del sistema solar permanecen en constante movimiento y cambios que repercute en el clima tal y como lo mencionamos anteriormente.
Aseguran algunos científicos que llegará el día en el que el Sol agote todo su hidrógeno en la región central al haberlo transformado en helio, esto traerá como consecuencia que la presión será incapaz de sostener las capas superiores, mientras que la región central se contraerá gravitacionalmente y calentará progresivamente las capas adyacentes.
Al agotarse el helio del núcleo se iniciará una nueva expansión del sol y el helio comenzará también a fusionarse en una nueva capa alrededor del núcleo inerte que la convertirá de nuevo en una gigante roja pero de la rama asintótica, que en este caso es el período de evolución estelar que experimentan todas las estrellas de masa intermedia al final de sus vidas.
Una vez convertida en gigante roja, se creía en un principio que absorbería a Mercurio, Venus y La Tierra, pues la gran pérdida de masa que sufrirá en el proceso hizo pensar por un tiempo que la órbita terrestre al igual que las de los demás planetas del sistema solar se expandiría posiblemente y salaría a nuestro planeta de ese destino.
Sin embargo, en investigaciones recientes, confirman los astrónomos que esta eventualidad no va a ocurrir y que las interacciones mareales así como el roce con l materia cromosfera solar, harán que nuestro planeta sea absorbido.
Hablando ahora de la forma esférica entre las Características del Sol, muestra un leve achatamiento polar a causa de su lento movimiento de rotación. Toda la materia que los compone es atraído hacia el núcleo por su propia fuerza gravitatoria, mientras su plasma se encuentra en equilibrio ya que la creciente presión en el interior solar compensa la atracción gravitatoria, lo que genera un equilibrio hidrostático.
Características del Sol: Estructura
La mayoría de los elementos químicos terrestres, entre los que mencionamos azufre, aluminio, bario, cadmio, cerio, cobalto, cobre, cromo, estaño, estroncio, galio, germanio, helio, hidrógeno, hierro, indio, magnesio, manganesio, níquel, nitrógeno, oro,oxígeno, paladio, plata, platino, plomo, potasio, rodio, silicio, sodio, talio, titanio, vanadio, circonio han sido identificados en la composición del sol.
De la misma forma se han observado los compuestos como cianógeno, oxígeno de carbono y amoniaco, estructura que si el Planeta Tierra se calentara igual que el sol, irradiaría la misma energía. Inclusive, certifican los científicos que el helio fue encontrado primeramente en el Sol y luego se constató en la Tierra
Entre las Características del Sol en cuanto a su estructura, continuamos detallando que las capas que presenta se les denomina capas de cebolla. Las fronteras físicas y las diferencias químicas entre las distintas capas les resulta a los astrónomos estudiosos del sol difíciles de establecer, peo determinan la fusión física diferente en cada capa.
Describiendo con mucho más detalle la estructura del sol, podemos acotar que el núcleo o centro ocupa 139 mil kilómetros del radio solar 1/5 del mismo, y en esa zona se verifican las reacciones termonucleares que proporcionan toda la energía que el sol produce.
Esta energía generada del sol tarda un millón de años para alcanzar la superficie solar, y en su centro se calcula que existe un 49% de hidrógeno, 49% de helio y 2% que se distribuye en los otros elementos que sirven como catalizadores en las reacciones termonucleares.
Otra de las reacciones de fusión que ocurre según las Características del Sol y también se presenta en las estrellas es el ciclo conocido comúnmente como cadena protón-protón. Charles Critchfield, joven físico y alumno de la Universidad de George Washingtong tuvo una idea completamente diferente.
Explicó que al darse cuenta que en el choque entre dos protones a velocidades próximas a la de la luz puede ocurrir que uno de ellos pierda su carga positiva, se fusionen y se convierta en un neutrón que permanece unido al otro protón y forma un núcleo pesado formado por un isótopo estable de hidrógeno.
Un dato importante, entrando en el tema de las observaciones al astro rey, data con el astrónomo Galileo Galilei en el siglo XVII cuando se utilizaban vidrios ahumados en un principio combinado luego con el método de proyección. El científico en cuestión observó las manchas solares y pudo medir la rotación solar así como percibir su variabilidad.
Actualmente la actividad solar es monitoreada con regularidad por observatorios astronómicos terrestres y observatorios espaciales. Entre los objetivos de las observaciones de las Características del Sol están no solamente alcanzar la mayor comprensión de la actividad solar sino también la predicción de sucesos de elevada emisión de partículas potencialmente peligrosas para las actividades en el espacio y las telecomunicaciones terrestres.
Características del Sol: Dato curioso
Como todos los objetos celestes el sol no escapa de tener información que resulte como dato curioso, y más aun por tratarse del astro rey considerado por muchas culturas como un dios, o una deidad, así también como el proveedor d alimentos a todo ser viviente del Planeta Tierra.
En este caso hablamos de un posible viaje espacial que se haría en el transcurso de este año 2017 programado por la ESA. Se trata de la sonda que tocará el sol y en esta eventualidad cualquier explorador interplanetario debe estar preparado para soportar temperaturas extremas con un diseño que le permita afrontar la colosal corriente de luz y la radiación.
Orbita solar se llama el proyecto catalogada como la nueva y ambiciosa misión de la Agencia Espacial Europea en el terreno del estudio del sol, observador que se lanzará en el 2017 y que se convertirá en el objeto que más cerca haya estado del astro nunca antes, calculando un 0.284 unidades astronómicas de su ardiente fotósfera.
Desde su posición única y privilegiada convertido en el primer objeto conocido en orden de distancia realizará un seguimiento exhaustivo del nacimiento del viento solar. Para ello, deberá afrontar las condiciones más extremas que una sonda haya afrontado nunca con temperaturas que, en las partes expuestas a la luz solar podrían superar los 520º.
Los especialistas en la materia han venido trabajando en ese proyectos desde meses atrás. Para ello instalaron en el ESA en Holanda un Large Space Simulator que les va a permitir simular condiciones espaciales para tomar datos claves sobre la reacción de los elementos o sondas allí colocados.
Durante este tiempo, un haz de luz simulando la intensidad que afrontará la nave una vez en su órbita definitiva, que es trece veces la que existe en la Tierra, elevó la temperatura hasta los 400ºC, mientras que las partes no expuestas soportaban solamente lo opuesto, un frío intenso alimentado por hidrógeno líquido que llegó hasta -170Cº.
En el espacio, y sin una atmósfera que transporte y distribuya el calor, las temperaturas entre zonas iluminadas y zonas oscuras experimentan diferencias brutales, cuanto más cerca se está del sol y que en el caso del escudo del Órbita solar llegará a los cientos de grados centígrados.
La tensión que esto genera y las formas de soportarlas es un gran desafío, incluso más que el propio calor abrasador a lo largo de los años. Esta prueba sirvió para confirmar el diseño y que los modelos informáticos térmicos podrá predecir con precisión las temperaturas que experimentará la sonda durante el vuelo.
Esto superará la prueba crítica y permitirá que el proyecto avanza ahora ya hacia su fase final. En la gráfica siguiente se muestra la estructura del futuro escudo de la Órbita Solar en su viaje simulado al calor y río extremo.
En esta gráfica siguiente ahora se muestra la visión en infrarrojo que permitió bservar las temperaturas a las que tuvo que hacer frente durante la larga prueba. Estiman que Órbita solar llegue aún más allá de la órbita del sol, y contar con un escudo capaz de manejar el ambiente resulta para los científicos y astrónomos que trabajan en la misión algo vital para este nuevo acontecimiento.
Finalmente, los científicos asumen que el sol es por tanto una especie de colosal ingenio termonuclear, pero que a la vez estalla de manera controlada. Aseguran que también para el sol de todas maneras vendrá el fin, el combustible se agotara y el astro morirá.
Pero como en muchas ocasiones se ha aclarado para no crear alarmas en la población mundial, este eento de que el sol morirá vendrá ocurriendo aproximadamente en unos cinco mil millones de años.
Mientras tanto es nuestro deber apreciarlo y respetarlo por su energía que irradia cada día y con el que nos alimentarnos directa e indirectamente. Por ejemplo, entre las recomendaciones están tomar el sol por un lapso de cuarenta minutos aprovechando el tiempo desde su salida hasta las diez de la mañana; esto para contribuir con la producción de la Vitamina D que provee.
Entre otras de las recomendaciones según las Características del Sol, tomar en cuenta la fotosíntesis y buscar las maneras y los espacios para sembrar árboles frutales, vegetales y hortalizas para nuestra alimentación sana. Si nos llegásemos a exponer al sol en horas intensas, lo mejor es utilizar protectores para evitar daños en la piel y futuras afecciones mayores. El sol es la vida.
