Las erupciones solares: el pan nuestro de cada día

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por Julio García.

Uno de los asuntos que nos siguen causando asombro, aunque de forma directa no lo podamos percibir, son las explosiones internas que tiene el Sol todos los días. Esta actividad del astro rey se puede percibir indirectamente cuando afecta las comunicaciones, así como la mayoría de los enlaces que tenemos con sistemas GPS. En el año 1859 se produjo una de las tormentas solares más importantes jamás registradas que causó cortos circuitos en la red de telégrafo que funcionaba en Europa y Estados Unidos, provocando una afectación muy importante en las comunicaciones.

Las erupciones solares pueden ser definidas como violentas explosiones en la fotosfera del Sol con energías equivalentes a decenas de millones de bombas de hidrógeno. La fotosfera es una región del Sol extremadamente luminosa que tiene unos 300 kilómetros de espesor y es la que produce el calor y la luz que recibimos.

Pero, ¿por qué no nos afectan estas explosiones si estamos relativamente tan cerca del Sol? Una de las explicaciones es que la atmósfera nos protege de esta intensa radiación. Radiación que puede ser observada a través de las impresionantes auroras de color verde  que se forman en el polo norte y sur de nuestro planeta debido a la interacción que existe entre el oxígeno y las partículas que emite el Sol, que llegan a la Tierra a casi la velocidad de la luz.

Hay que mencionar también que el Sol no es la única estrella en producir erupciones solares. Éstas se han observado ya en otros astros a millones de años luz de la Tierra.

Un dato interesante que hay que tomar en cuenta también es la aparente relación existente entre la actividad geomagnética y la incidencia de accidentes cerebro-vasculares. La actividad geomagnética aumenta en la Tierra cuando recibimos más energía del Sol a partir, precisamente, de estas explosiones de energía que se producen en su interior.

Como hemos dicho, y de acuerdo con un estudio en el que colaboraron investigadores de Australia, Nueva Zelanda, Reino Unido, Francia y Suecia, se estableció una relación entre dicha actividad geomagnética con la salud de los seres humanos. Los investigadores pudieron comparar los datos sobre accidentes cerebro vasculares con la información de una base de datos internacional sobre la actividad geomagnética durante más de 23 años. Los resultados mostraron que el riesgo máximo para el accidente cerebro-vascular se produjo una semana después de una tormenta geomagnética.

La incidencia de accidentes cerebro-vasculares tampoco nos debe de alarmar: en este momento, mientras escribo estas líneas, en el Sol se está produciendo alguna explosión que, en cualquier momento, llegará a la Tierra. Tampoco hay que temer por el fin del mundo: este podría llegar algún día por otros factores más importantes como el cambio climático que amenaza la supervivencia de nuestra especie si no se revierte la cantidad de dióxido de carbono que, todos los días, lanzamos al aire sin el menor empacho. Otro motivo para la desaparición de la vida en la Tierra podría estar relacionado con la caída de algún meteorito de grandes dimensiones que produjera una inestabilidad en nuestra atmósfera, llevándonos a un invierno que podría durar varios miles de años y que, por las bajas temperaturas que se presentarían en la Tierra, la mayoría de las especies desaparecerían.

Lo que también es un hecho es que el Sol, dentro de miles de millones de años, se convertirá en una estrella gigante roja. Esto sucederá cuando comience a agotar su combustible. Entonces se hinchará lo suficiente como para literalmente “tragarse” a todos los planetas internos como Mercurio, Venus, la Tierra y Marte. Para cuando suceda esto, seguramente nuestra especie habrá alcanzado la tecnología necesaria para  abandonar a nuestro planeta. El futuro de nuestra especie depende, en consecuencia, en saber conquistar otras estrellas. En aprender a abandonar nuestro preciado mundo azul pálido o en saber, tal vez, que no estamos solos en el Universo y que alguna civilización con buenas intenciones nos cobijará en su seno para ayudarnos a sobrevivir. Eso nadie lo sabe.

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El Sol cambiará su campo magnético muy pronto, afirman.

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En los próximos meses el Sol se verá inmerso en una serie de cambios bastante importantes. Y es que, como ocurre cada 11 años, la polaridad de su campo magnético cambiará, esto de acuerdo con nuevas observaciones apoyadas por la NASA.

Cuando sucede este cambio de polaridad es porque el Sol ha llegado al máximo de actividad en un ciclo que, como decíamos, dura aproximadamente 11 años.

“Parece que en tres o cuatro meses tendremos el cambio completo de polaridad”, afirma Todd Hoeksma, quien es director del Observatorio Wilcox de la Universidad de Stanford. “Este cambio tendrá importantes efectos de onda en todo el Sistema Solar”, añade.

Conforme el campo magnético cambia, la actual “capa”, que se extiende por todo el sistema solar desde el ecuador del Sol, hará que ésta comience a formar ondas más intensas, lo que se a su vez provocará una tormenta solar muy intensa.

“El campo magnético del Sol se debilitó hasta llegar a cero, y ahora volverá a emerger otra vez con la polaridad opuesta”, dice Phil Scherrer de la Universidad de Stanford. “Esto es completamente normal y es parte del ciclo solar”.

Debido a que el cambio de polaridad provoca tormentas solares, estas tormentas son un excelente escudo de protección contra los rayos cósmicos, las cuales son partículas altamente energéticas producidas por eventos tan poderosos como la explosión de supernovas; se mueven a través del universo casi a la velocidad de la luz y son capaces de dañar satélites y astronautas que se encuentren en el espacio.

Los efectos de la capa que mencionábamos anteriormente se pueden percibir más allá del sistema solar y de la órbita de Plutón.

El actual periodo de máxima actividad solar es el más débil que se haya sentido en loso últimos 100 años, afirman los expertos. Usualmente, durante el pico más alto de esta actividad solar, también se produce un incremento en la presencia de manchas solares. Estas regiones oscuras en la superficie del sol pueden provocar el surgimiento de llamaradas solares, pero este años se han observado mucho menos manchas que en otros periodos.

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: Live Science

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El espacio que existe entre las estrellas no está vacío

Esta concepción artística muestra a la Heliósfera en azul. Las sondas Voyaguer 1 y 2 se encuentran un poco más allá del límite de la Heliósfera. /Crédito: http://www.phys.org

El espacio entre las estrellas no está vacío ya que contiene una cantidad copiosa, pero difusa, de gas y polvo; de hecho, entre un 5 y un 10% de la masa total de la Vía Láctea, nuestra galaxia, es gas interestelar y, alrededor de un 1% del contenido de este material interestelar se encuentra en forma de delgados granos de polvo hecho predominantemente de silicatos (la arena también está hecha a base de silicatos), sin embargo algunos granos también están compuestos por carbón y otros elementos.

Los granos de polvo son importantes debido a que bloquean luz visible mientras que emiten luz infrarroja y esto ayuda a determinar lo que los astrónomos observan mientras controlan mucho del balance de energía en el medio interestelar en virtud de la absorción y subsecuente re emisión en ondas más largas de luz que proviene de las estrellas. El polvo también resulta esencial para la química que tiene lugar en el medio interestelar porque provee moléculas de gas con una superficie que les permite reaccionar con otras moléculas. No menos importante es el hecho de que que el polvo contiene un gran porcentaje de elementos sumamente importantes en el universo como el silicón, el carbono y el hierro. Cabe agregar que los astrónomos creen que en el algún momento de la evolución de nuevas estrellas el polvo que existe alrededor de estas coagulará en grupos grandes para dar paso a la formación estelar.

El astrónomo del Instituto Smithsoniano de Astrofísica de Harvard, Jonathan Slavin, y un equipo de otros seis astrónomos, se preguntan qué sucede con el polvo interestelar cuando se pasea dentro del Sistema Solar y se acerca lo suficiente al Sol para caer bajo la influencia de su radiación, viento y gravedad. Hacen notar que el Sol (y sus planetas) se mueven a través de una nube de baja densidad de gas parcialmente ionizado. Este movimiento, junto con el viento de partículas que nuestro astro emite, produce una región en forma de arco llamada heliósfera.

Así es como aparece la Heliósfera en el entorno del Sistema Solar /Crédito: Wikipedia.org

Escrito en el último número de la revista Astrophysical Journal, los científicos informan sobre los resultados de sus modelos teóricos sobre el comportamiento de los granos de polvo interestelar cuando el Sol se mueve a través del espacio. Pudieron llegar a sus resultados gracias a las observaciones realizadas por las sondas Voyaguer 1 y 2 que desde hace algunos años han pasado la heliósfera en su camino hacia los límites del Sistema Solar y más allá.

En este sentido, asumiendo que los granos típicos están hechos de silicatos, el equipo encontró que los granos de menor tamaño (que son más pequeños que una onda de luz ultravioleta) se mantienen alejados del Sol, pero aquellos que tienen un grado intermedio y que son del tamaño de una onda de luz visible, pueden acumularse en las estructuras difusas en los bordes de la heliósfera.

Los nuevos resultados, además de proporcionar información nueva e importante sobre los granos de polvo que se encuentran en el Sistema Solar, sugieren que la radiación que proviene de estas estructuras de tamaño intermedio podrían contaminar las imágenes del cielo utilizadas para medir valores que determinan, por ejemplo, el origen del Universo.

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: Phys.org

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El descubrimiento de un nuevo componente del Sol podría ayudar a entender mejor el clima en la Tierra

Un buen día, en el otoño de 2011, Neil Sheely, un científico del Laboratorio de Investigación Naval en Washington, hizo lo que de manera rutinaria hacía: ver a través de las imágenes diarias del Sol desde el Observatorio de Dinámica Solar de la NASA.

Pero ese día, vio algo que nunca antes había visto: un patrón de celdas con centros brillantes y contornos obscuros que ocurrían en la atmósfera del Sol: su corona. Estas celdas parecían algo así como un patrón que ocurría en la superficie del Sol (similar a las burbujas que emergen encima del agua hirviendo), pero fue una sorpresa encontrar este patrón por encima de la corona, la cual está dominada normalmente por bucles brillantes y agujeros obscuros.

Lo que hizo Sheely, entonces, fue discutir las imágenes con un colega del laboratorio, Harry Warren, y juntos emprendieron la tarea de aprender más sobre estas celdas. Su búsqueda incluyó observaciones realizados con el Sistema Heliofísico que es capaz de otorgar puntos de vista separados de distintas zonas alrededor del Sol.

Las celdas que se producen suelen formarse en áreas entre los agujeros de la corona solar, que son regiones más frías y menos densas que la propia corona y que se hacen evidentes, en las imágenes, como regiones obscuras y canales de filamentos que marcan la frontera entre regiones magnéticas que apuntan hacia arriba y hacia abajo. Sabiendo cómo estas celdas evolucionan, se pueden tener pistas sobre cómo los campos magnéticos cambiantes en las fronteras de los agujeros de la corona solar afectan la emisión constante de material -que llega a la Tierra- y que es conocido como viento solar, el cual es emitido por estos agujeros.

Las imágenes de arriba muestran las celdas de la corona solar como si se estuvieran observando desde arriba por la sonda STEREO-B (a la izquierda) y por la sonda SDO (a la derecha). Sus diámetros son de unos 28,968 kilómetros. Por su parte, las imágenes que aparecen abajo, muestras la misma región como si fuera vista simultáneamente desde los lados por la sonda STEREO-B (a la izquierda) y la SDO (a la derecha). Las vistas de abajo también muestran a las columnas como si estuvieran inclinadas lejos de cada observatorio y en la forma en la que un pilar gigante se vería si fuera visto desde un costado. Las cabezas de las flechas blancas y negras marcan puntos idénticos en el Sol, como se ve desde la sonda STEREO-B y SDO /Fuente: NASA.

“Pensamos que las celdas de la corona son como flamas que son disparadas como las velas en un pastel de cumpleaños”, afirma Shelley. “Cuando las ves por un lado parecen como flamas. Cuando las miras hacia abajo parecen celdas. Y hemos tenido una buena manera de comprobar esto, porque las pudimos ver desde arriba y desde un lado utilizando las observaciones del Observatorio de Dinámica Solar (SDO, por sus siglas en inglés), el Observatorio de Relaciones Solar-Terrestres A y B (STEREO-A y STEREO-B, por sus siglas en inglés).

Cuando las celdas fueron descubiertas en el otoño de 2011, las naves SDO y las dos STEREO, cada una tuvo diferentes puntos de vista del Sol, de tal suerte que, como la rotación solar de 27 días llevó a las celdas de la corana a rotar a través de la cara del Sol, éstas aparecieron primero en los registros de la STEREO-B, posteriormente en SDO y, finalmente en STEREO-A, para comenzar nuevamente en STEREO-B. Adicionalmente, cuando un observatorio miró hacia abajo directamente sobre las celdas, otro observatorio pudo observarlas desde un costado.

Las ubicaciones relativas al Sol y a la Tierra en 2011 de STEREO-A , STEREO-B y SDO.

Los investigadores utilizaron secuencias de lapsos de tiempo obtenidas de los tres satélites con el objetivo de rastrear estas celdas alrededor del Sol. Cuando un observatorio miraba hacia abajo en una de estas áreas, mostraba los patrones de celdas que Sheely había visto por primera vez. Pero cuando la misma región era observada de manera oblicua, mostró a estas columnas inclinándose hacia un lado.

En conjunto, estas imágenes bidimensionales revelan la naturaleza tridimensional de las celdas mientras que las columnas de material solar se extienden hacia arriba a través de su atmósfera como inmensos pilares gigantes de gas.

El descubrimiento de las celdas está incrementando nuestro conocimiento de la estructura magnética de la corona solar. En el futuro, estudios sobre la evolución de estas celdas podrían mejorar la comprensión de los cambios magnéticos que se producen en los límites de los agujeros de la corona solar y sus efectos en los vientos que produce el Sol que, a su vez, tienen efectos directos sobre el clima en la Tierra.

TRADUCCIÓN Y EDICIÓN DE Julio García.

FUENTE: NASA.

Un nuevo vídeo reproduce cómo se escucha el Sol cuando emite partículas al espacio

Un nuevo vídeo capturó el frenético sonido que produce una tormenta solar, basado en datos grabados por dos sondas espaciales mientras eran bombardeadas por partículas cargadas durante una reciente erupción del Sol.

El material se compone por audio e imágenes que muestran al Sol a principios del mes de Marzo de este año, cuando produjo una gran erupción considerada como la más grande en ocho años. La tormenta desató una onda de plasma solar y partículas energéticas, las cuales fueron grabadas por dos sondas: la Messanger (que orbita alrededor de Mercurio) y por el Observatorio Heliosférico y Solar (SOHO).

El creador del vídeo se llama Robert Alexander, un estudiante de doctorado de diseño científico de la Universidad de Michigan en Estados Unidos, quien utilizó una técnica que sonidificó las medidas realizadas por ambas naves con el objetivo de explicar cómo, representando información en forma de ondas sonoras, es posible ayudar a los científicos con los análisis y la extracción de datos.

La sonidificación -como hemos dicho- es un proceso que consiste en convertir información y datos en sonido. Ésta práctica suele ser utilizada en los Contadores Geiger que se encargan de detectar radiación y que emiten pequeños “clicks” cuando son expuestos a partículas de altas energías. Mientras que la sonidificación no es generalmente utilizada para detectar patrones en conjuntos de datos, los científicos del Grupo de Investigación Heliosférica están interesados en probar sus potenciales beneficios.

La sonda Messanger de la NASA -que orbita alrededor de Mercurio- es la responsable de capturar el Viento Solar para luego ser analizado.

“Robert nos está dando otra herramienta de investigación”, afirmó Jim Raines quien dirige la misión como Ingeniero de Operaciones en el Laboratorio de Investigaciones Físicas del Espacio en la Universidad de Michigan. “Estamos acostumbrados a mirar líneas onduladas en gráficas e imágenes, pero los seres humanos son muy buenos escuchando cosas. Nos preguntamos si hay un camino para buscar cosas en los datos que son difíciles de ver”.

Alexander comenzó traduciendo 90 horas de información en bruto en ondas de audio, para luego ajustar la velocidad de reproducción y ejecutarla a través de una serie de algoritmos. Sin disminuir la velocidad de reproducción, varios días de valiosa información pudieron ser comprimidos en fracciones de segundo.

“Éste enfoque está cambiando la escala de tiempo para nostros”, afirmó Raines. “Es muy interesante escucharlo”.

De hecho, Alexander ha estado desarrollando esta técnica por muchos años y, en Diciembre de 2011, dio resultado. El enfoque de sonidificación condujo hacia un nuevo descubrimiento en donde un particular porcentaje de átomos de carbono que los científicos no habían podido detectar anteriormente, pudo revelar más sobre la fuente del viento solar de lo que podía detectarse previamente a traves de otro tipo de mediciones.

Alexander está esperando ahora perfeccionar la técnica de sonidificación con el fin de crear un puente útil entre arte y ciencia, particularmente ahora que el Sol está alcanzando su punto máximo en su actual ciclo (se espera que el punto máximo llegue en 2013).

TRADUCCIÓN Y EDICIÓN de Julio García.

FUENTE: www.space.com