Manchas Solares y Llamaradas Solares

Manchas Solares y Llamaradas Solares

¿Qué es la corona del Sol?

¿Qué es la corona del Sol?

¿Qué es el clima espacial?

¿Vivir en un invernadero? ¡Sería terrible!

 

¿Vivir en un invernadero? ¡Sería terrible!

¿Vivir en un invernadero? ¡Sería terrible!

       

 

El sol es una gran bola de energía que constantemente envía calor y luz visible hacia el mundo. Esto mantiene a nuestro planeta cálido y cómodo para los seres vivos. Pero el sol también envía energía hacia el mundo en forma de luz ultravioleta.

No podemos ver la luz ultravioleta o LU en nuestros ojos, pero podemos ver y sentir algunos de sus efectos:

  • La luz ultravioleta del sol puede atenuar los colores del papel y la tela. Los químicos en los colorantes coloreados pueden descomponerse en presencia de ondas de luz ultravioleta.
  • La luz ultravioleta también puede causar quemaduras de sol. Si demasiada luz ultravioleta golpea su piel, puede dañar las células de la piel. Esto puede hacer que tu piel se ponga muy roja y dolorosa.

Sin embargo, ciertos productos químicos pueden brindar protección contra los rayos ultravioleta del sol. Por ejemplo, el protector solar contiene sustancias químicas que pueden reflejar o absorber la luz ultravioleta. Esto evita que la luz ultravioleta alcance y dañe las células de la piel.

En esta actividad, vea por sí mismo cómo se puede usar el protector solar para bloquear los rayos de luz ultravioleta del sol.

Que necesitas:

  • Papel de construcción (rojo o verde funciona mejor)
  • Protector solar (una marca que tenga al menos SPF 30 y no contenga óxidos metálicos funciona mejor)
  • Rocas u otros objetos pequeños y pesados
  • Un lugar soleado afuera

Qué hacer:

  1. Abre el protector solar y vierte una pequeña cantidad en tu mano.

  1. Frote el protector solar en todas las manos y la superficie de los dedos. No lo frote tanto que el protector solar se absorba en la piel. Aún debe ver apenas la fina capa de protector solar en sus manos.

  1. Coloque sus manos firmemente en el papel de construcción. Asegúrate de presionar toda tu mano y tus dedos.

  1. Coloque el pedazo de papel de construcción afuera en un lugar soleado. Asegúrese de que el lugar que elija tenga luz solar constante durante 3 a 4 horas.

  1. Ponga una pequeña roca en cada esquina de la hoja de papel. Esto evitará que el papel sea arrastrado por el viento.

  1. Deja el papel al sol durante 3 a 4 horas.

  1. Después de que termine la espera, ve afuera y mira tu papel. Debes notar que los rayos luz ultravioleta del sol han desvanecido el color del papel. Sin embargo, las áreas que estaban protegidas de los rayos LU por el protector solar aún tienen el color original.

 

Si alguna vez visitas el Polo Norte o el Polo Sur, ¡es posible que te lleves una buenísima sorpresa! Allí se suelen producir unos impresionantes espectáculos de luz en el cielo, llamados auroras. Estas se forman por la energía que emite el Sol. Haz clic aquí para saber cómo ocurren.

Los colores de las auroras son consecuencia de la interacción de los átomos que hay en la atmósfera con las partículas del Sol. Los átomos se agitan y sueltan llamaradas de energía lumínica.

Las auroras suelen ser de color rojo, verde, y azul. El color rojo lo producen los átomos de oxígeno de la atmósfera. Los verdes y azules son consecuencia del nitrógeno. A veces, estos colores se mezclan y nos tonos amarillos y rosas.

  • Rojo
  • Verde
  • Azul
  • Amarillo
  • Rosa

En esta actividad podrás hacer tus propias auroras con crayones.

Que necesitas:

  • Plantilla para dibujar auroras
  • Papel cartón de color negro
  • Crayones pastel
  • Tijeras
  • Papel de cocina

Qué hacer:

  1. Corta la plantilla para dibujar auroras. Puedes usar esta plantilla o cortar una forma ondulante.

  1. Traza una línea ondulada siguiendo la plantilla con uno de los crayones. Vuelve a pasar por encima varias veces para que la línea sea gruesa. No pasa nada si el papel cartón negro queda marcado con ese color

  1. Sujeta la plantilla con una mano y, con la otra, agarra el papel de cocina para difuminar el crayón hacia arriba, borroneando el papel cartón.

  1. Puedes volver a marcar la línea y borronearla otra vez con el papel de cocina para obtener tanto color como quieras.

  1. Levanta la plantilla y verás una banda de color. 

  1. Coloca la plantilla en otro punto y repite los pasos 2 y 3 tantas veces como quieras. También puedes darle la vuelta o colocarla en distintos ángulos para añadir efectos a tu dibujo.

  1. Muéstrale tu obra maestra a todo el mundo. ¡Y no te olvides de contarles lo que significa cada color y por qué ocurren las auroras

 

¡Diversión con el Sol!

Lo vemos todos los días en el cielo. Nuestro sol es una bola en llamas de gases sobrecalentados. Aunque está a 93 millones de millas (149.6 millones de kilómetros), podemos sentir su calor y luz sobre la Tierra.

Trabaja con este papel marmolado que se parece tanto a nuestro Sol.

 

Los materiales que necesitas:

·         Papel

 

·         Papel encerado

 

·         Crema de afeitar

 

·         Cartón o escobilla de goma

 

·         Colorante de alimentos

 

·         Palillos de dientes

 

Qué hay que hacer:

1. Corta un cuadrado de papel encerado y fíjalo con cinta. No deseas que se mueva de aquí para allá.

2. Extiende la crema de afeitar sobre el papel encerado y asegúrate de que quede tersa y espumosa. Dale una forma más o menos circular.

 

3. Deja caer cinco gotas de colorante de alimentos rojo y amarillo en un área circular.

 

4. Utiliza tus palillos de dientes para mezclar los colores rojo y amarillo en un círculo.

5. Coloca tu papel justo encima de la crema de afeitar y el colorante de alimentos. Presiona hacia abajo suavemente. Deja pasar unos segundos para que absorba el colorante.

6. Retira el papel y déjalo. A esta altura, se parecerá a un gran pegote de crema de afeitar color naranja.

7. Quita la crema de afeitar suavemente con una escobilla de goma o un pedazo de cartón que tenga un borde plano y liso.

8. Deja que el papel se seque y elimina cualquier exceso de crema de afeitar con una toalla de papel. Debes hacerlo con cuidado para que el colorante de alimentos no se corra antes de que se seque.

9. Recorta la forma del sol.

 

Usos sugeridos para tu papel de sol:

  • Conviértelo en una tarjeta de felicitación.
  • Tiñe una pieza completa de papel y úsala como papel de envolver.
  • Pégala con goma a un papel negro para manualidades y enmárcala.

¡El Sol se encuentra en la mitad de su vida!

¿Cuánto tarda la luz del Sol en llegar a la Tierra?

 

¿A qué distancia de la Tierra se encuentra el Sol?

El Sol esta compuesto... 

 Satélite SOHO

     
       
       

Papel de Sol

¡Haz un pastel de aurora!

¡Haz arte de la huella a mano usando luz ultravioleta!

¡Consiga sus Gases de Invernadero Gomosos!

¿Es muy viejo? ¿O no tanto?

Nuestro Sol tiene 4,500,000,000 (cuatro mil millones y medio) años. ¡Muchos más que cualquier ser vivo! 

 

 

¿Cómo sabemos cuántos años tiene?

Debido a que todo se originó durante la misma época, se considera la edad de todo el sistema solar analizando las cosas viejas que podemos encontrar. Por ejemplo, cuando los astronautas trajeron las rocas de la luna para que los científicos las estudiaran, ellos pudieron averiguar su antigüedad.

 

 

¿El Sol dejará de brillar? ¿Cuándo lo hará?

Las estrellas como nuestro Sol arden durante aproximadamente nueve o 10 mil millones de años. Esto quiere decir que, nuestro Sol está aproximadamente en la mitad de su vida. ¡Pero no te preocupes! Todavía le quedan alrededor de 5,000,000,000 (cinco mil millones) años de vida.

 

 

¡Cuando terminen esos cinco mil millones de años, será diferente al Sol que conocemos actualmente! Se volverá un gigante rojo. Esto significa que se volverá más grande y más frío al mismo tiempo. No será el sol amarillo brillante y resplandeciente que conocemos hoy. Será entonces más oscuro y rojizo. ¿Te imaginas cómo se verá?

¿Tienes pastillas de goma? Entonces puedes armar modelos de las moléculas. Las moléculas son pequeñas estructuras que forman prácticamente toda la materia, ¡y también a ti! A su vez, están compuestas por átomos, que son los bloques de construcción básicos de la materia.

Utilizando tan solo cuatro tipos de átomos como bloques de construcción, puedes armar distintos tipos de moléculas. En este proyecto, armarás modelos de algunas moléculas de gas. Estas moléculas forman parte del aire y se llaman gases de efecto invernadero. Más adelante explicaremos por qué.

Pero ahora, ¡prepárate para un poco de diversión gomosa!

 

 

 

 

Necesitarás:

  • Pastillas de goma de cualquier tamaño y cuatro colores distintos.

Los modelos de átomos suelen ser rojo para el oxígeno, blanco para el hidrógeno, gris para el carbono y azul para el nitrógeno. Sin embargo, algunos colores pueden ser difíciles de conseguir en las pastillas de goma, de modo que puedes usar los colores que tú quieras. Aquí te indicamos cuántas pastillas de cada color necesitarás. (¡No olvides comerte algunas!).

Rojas: 13
Blancas: 7
Grises (o negras): 3
Azules: 2

  • Palillos o escarbadientes redondos de madera
  • 1 hoja grande de cartulina (por ejemplo, de 12 x 18 pulgadas)
  • Marcadores o crayones

Aquí te mostramos los colores que utilizaremos para nuestros átomos de goma:

Oxígeno

 


Hidrógeno

 


Carbono

 


Nitrógeno

Construirás...

... modelos de estos gases de efecto invernadero utilizando pastillas de goma. Cada molécula tiene un nombre abreviado, que corresponde a su receta o fórmula. Por ejemplo, el ozono también se llama O3. La O significa que es un átomo de oxígeno y el número 3 significa que tiene tres átomos. Aquí te mostramos todas las moléculas de los gases de efecto invernadero, sus fórmulas e imágenes de sus modelos de pastillas de goma.

 

 

Cómo hacerlo:

  • Parte varios palillos por la mitad. Solo necesitarás una mitad del palillo para hacer cada “unión”. Las uniones permiten que los átomos se conecten entre sí para formar moléculas.
  • Arma cada una de las moléculas de gases de efecto invernadero como te indicamos anteriormente.
  • Ahora, toma la cartulina y tus crayones o marcadores, y anota esto:
  • Coloca tus moléculas arriba de los nombres.

 

Debemos comprender nuestra misión

Así que, ahora que sabe todos sus gases de efecto invernadero, puede que se pregunte. . . ¿por qué te importa?

Para poder cuidar de la Tierra y mantenerla en buenas condiciones, debemos comprenderla. Parte de la misión de la NASA es recopilar información sobre la Tierra.

En 2004, la NASA lanzó el satélite Aura como parte de su sistema de observación de la tierra. Este satélite lleva a bordo cuatro instrumentos científicos y todos estudian la atmósfera desde unas 20 millas de altura hasta la superficie terrestre. Uno de los instrumentos es el espectrómetro de emisión troposférica (TES).

La troposfera es la parte más baja de la atmósfera. Está aquí, justo donde vivimos y, lamentablemente, donde contaminamos. Un espectrómetro es un instrumento que utiliza la luz para identificar la composición química de la materia. La misión del TES está particularmente interesada en el ozono y en cómo está distribuido, hacia arriba y hacia abajo, en las distintas capas de la atmósfera.

A medida que el TES sobrevuela la superficie de la Tierra, recopila información que puede ser utilizada para preparar un perfil de la atmósfera, como este. Con distintos colores, el perfil indica qué cantidad de ozono (o de otros gases de efecto invernadero) hay en la atmósfera a distintas alturas. En esta imagen, las áreas con mayores niveles de ozono se muestran en rojo. La parte roja más próxima a la superficie terrestre se encuentra cerca de las grandes ciudades de los Estados Unidos.

El sol mantiene a nuestro planeta lo suficientemente cálido como para que puedan subsistir los seres vivos. Nos proporciona luz para que podamos ver. Pero incluso ¡nos puede quemar!

¡Conoce más sobre la energía!

Existen diferentes clases de energía.

  • La radiación infrarroja, que es calor.
  • La luz visible, que es la que nuestros ojos pueden ver.
  • La luz ultravioleta, que, aunque no podemos ver, allí está; e incluso, ¡puede quemar nuestra piel!

Tipos de ondas

La radiación infrarroja, la luz visible y la luz ultravioleta son diferentes tipos de ondas en el espectro electromagnético, aunque unas tienen más energía que otras.

  • Las ondas infrarrojas son más largas, con más espacio entre cada subida y bajada; pero tienen menos energía que las ondas de luz visible.
  • Las ondas ultravioletas tienen más energía que la luz visible. ¡Esta es la energía que nos puede hacer daño!

¿Demasiada luz puede provocar quemaduras?

Si nuestra piel está expuesta a demasiada luz ultravioleta, con el tiempo, esa luz puede dañar las células de nuestra piel, las cuales, pueden morir y nuestros cuerpos reaccionarán, provocando que la piel se vuelva roja y esto, ¡puede ser muy doloroso!

La luz ultravioleta proviene directamente del sol, pero también puede rebotar en otras superficies como el agua, la nieve y el concreto. ¡Ten cuidado! Incluso si estás bajo una sombrilla, todavía puedes sufrir una quemadura de sol. La luz ultravioleta también puede atravesar las nubes, por eso puedes quemarte en un día nublado. Por ello, ¡protege tu piel!

¿Cómo puedes proteger tu piel?

Para impedir que los rayos ultravioletas te alcancen, la ropa y los sombreros son una excelente forma de mantener alejadas esas ondas. El bloqueador solar contiene sustancias químicas que pueden reflejar o absorber la luz ultravioleta, manteniendo tu piel libre de quemaduras de sol.

Ahora si puedes disfrutar de la otra energía del sol, la luz visible y el calor infrarrojo.

Para empezar, ¿qué es un invernadero?

Un invernadero atrapa la energía solar en su interior y mantiene las plantas calientes. El invernadero sirve para cultivar plantas. Está hecho con vidrio o plástico transparente para que deje entrar la luz del sol.

¿Te has preguntado por qué simplemente no se colocan las plantas afuera?

El invernadero conserva más el calor que el aire exterior. En lugar de enfriarse por la noche, retiene parte del calor en su interior para mantener las plantas a una temperatura cálida.

Incluso en invierno, en un día despejado y sin ninguna fuente de calor excepto el sol, el invernadero se mantiene más caliente que el aire exterior. Durante el verano, si un invernadero adquiere demasiada temperatura, el jardinero puede abrir las ventanas y puertas, o tal vez encender un ventilador.

 

¿La Tierra como invernadero?  

Un invernadero es magnífico para cultivar plantas que necesitan calor. Pero, ¿qué sucedería si la atmósfera comenzara a comportarse como un invernadero muy caluroso? No sería posible abrir las ventanas o las puertas de la Tierra para que se enfríe. Si fuera un invernadero cerrado, ¡nuestro planeta pronto se convertiría en un lugar insoportable!

Gases de efecto invernadero

Algunos gases de la atmósfera de la tierra, llamados gases de efecto invernadero, funcionan igual que el techo de un invernadero para nuestro planeta. Dejan que llegue a la superficie la cantidad de calor solar necesaria y atrapan una parte dentro para que no todo el calor producido por el sol vuelva al espacio, ¡esto es lo que llamamos efecto invernadero!

 

 

 

Si la atmósfera contiene demasiados de estos gases, toda la Tierra se convierte en un invernadero cada vez más caliente. La atmósfera conserva demasiado calor por la noche, en lugar de dejarlo salir al espacio. Luego, al día siguiente, el Sol calienta aún más la superficie de la Tierra.

Durante el día, cuando la energía solar llega a la atmósfera de la Tierra, la mayor parte penetra la superficie, pero una fracción rebota y vuelve al espacio.

Por la noche, casi toda la energía solar se escapa y vuelve al espacio. Una parte queda retenida en la atmósfera por los gases de efecto invernadero y continúa calentando la Tierra.

 

 

¿Cómo nos perjudica?

¡Podrían ocurrir muchos cambios perjudiciales para los seres vivos!

La atmósfera funciona como un invernadero. Cada día hace un poco más de calor que el día anterior. No podemos medir este efecto de un día para el otro, ni de un año a otro. Sin embargo, a lo largo de los años, solo algunos pocos grados de calentamiento comienzan a provocar cambios. Por ejemplo, el hielo comienza a derretirse en las regiones del Polo Norte y Sur. Toda esta agua, que antes estaba congelada y ahora es líquida, hace subir el nivel del mar. ¡Las ciudades construidas en la costa podrían algún día quedar bajo el agua!

¡No obstante, es un problema que debería de importarnos a todos! Debido que, el aumento de temperatura del agua oceánica afecta el clima en todas partes del mundo. Algunos lugares tienen tormentas más intensas, mientras que en otros apenas llueve.

¿Es producto de los seres humanos?

Algunos de los gases de efecto invernadero presentes en la atmósfera son producidos por los seres humanos. Cada vez que quemamos algo, como:

  • gasolina en automóviles y camiones
  • combustible en aviones
  • carbón en fábricas o plantas de energía
  • árboles para despejar la tierra y poder cultivarla

Contaminamos nuestra atmósfera con dióxido de carbono y monóxido de carbono. Aunque el monóxido de carbono no actúa como gas de invernadero, su inhalación es tóxica.

 

Modelo de una molécula de dióxido de carbono (CO2). La molécula está compuesta por un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno, unidos entre sí.

 

 

 

Modelo de una molécula de monóxido de carbono (CO). La molécula está compuesta por un átomo de carbono y un átomo de oxígeno, unidos entre sí.

 

 

 

 

Modelo de una molécula de metano (CH4). La molécula está compuesta por un átomo de carbono y cuatro átomos de hidrógeno, unidos entre sí.

 

 

 

 

Modelo de una molécula de ozono (O3). La molécula está compuesta por tres átomos de oxígeno, unidos entre sí.

 


Entonces, ¿el ozono es bueno o malo?
El monóxido de carbono es un gas producido por los escapes de automóviles junto con otros compuestos químicos presentes en la atmósfera.

En el caso del ozono, todo es cuestión del lugar. Los científicos clasifican la atmósfera en distintas capas, cada una con su propio nombre. La capa más cercana a la superficie de la Tierra, donde vivimos y en la que volamos con aviones, se llama tropósfera. Por encima de esa capa se encuentra la estratósfera, que continúa hasta las 30 millas de altura. Estos son los cuatro niveles de ozono en la atmósfera:

  • En la parte superior de la estratósfera, a 30 millas de altura, el ozono absorbe la mayoría de la radiación ultravioleta perjudicial producida por el sol.
  • En la parte superior de la tropósfera, a 12 millas de altura, el ozono actúa como un gas de invernadero y atrapa el calor.
  • En la parte media de la tropósfera, el ozono ayuda a limpiar algunos agentes contaminantes.
  • En la parte inferior de la tropósfera, cerca de la superficie terrestre, el ozono forma smog.

 

Ilustración que muestra los cuatro niveles de ozono en la atmósfera.


La radiación ultravioleta del sol causa quemaduras y cáncer de piel. El ozono de la estratósfera nos protege de gran parte de la radiación ultravioleta.

Eso es bueno.

 

 

 

Pero en la parte superior de la tropósfera, el ozono actúa como gas de invernadero y contribuye al calentamiento global.

Eso es malo.

 

 

 

 

En la parte media de la tropósfera, el ozono ayuda a limpiar la atmósfera de ciertos agentes contaminantes.

Eso es bueno.

 

 

 

 

Pero en la atmósfera cercana a la superficie de la Tierra, donde vivimos, el ozono contribuye a la formación de smog, que es malo para las plantas y los animales, e incluso para nosotros.

Eso es malo.

 

En busca del ozono

¡No es suficiente con saber cuánto ozono hay en el aire, sino que debemos saber dónde está! Esa es una de las razones por las que la NASA ha desarrollado el Espectrómetro de Emisión Troposférica (TES). El TES es uno de los cuatro instrumentos que estudian la atmósfera desde un satélite en órbita alrededor de la Tierra llamado Aura.

 

Por encima de la superficie de la Tierra, el TES observa a través de la atmósfera y mide cuánto ozono hay a diferentes alturas. Esta información se llama perfil de ozono, y es como cortar la atmósfera y mirarla de lado. La Tierra sigue girando, a medida que la órbita polar de Aura lo lleva a los polos norte y sur. Luego de girar en órbita durante 16 días, el TES mide el ozono de todo el planeta. Luego, comienza un nuevo recorrido.

¿Cómo medimos el ozono?

Las áreas más rojas tienen las concentraciones más altas de ozono. En algunos lugares las áreas rojas:

  • se encuentran en la estratósfera, donde está el “ozono bueno”
  • se hallan muy próximas al suelo, donde está el “ozono malo”

Este video muestra las concentraciones de ozono a diferentes altitudes en la atmósfera en América del Norte en noviembre de 2004

El movimiento "complot cortina" de los niveles de ozono. Se hace a partir de datos de ozono TES. Las áreas blancas muestran las concentraciones más altas. El rojo muestra las siguientes concentraciones más altas, mientras que amarillo, verde y negro, muestran las concentraciones más bajas.  Las zonas rojas hacia abajo cerca de la tierra en algunos lugares, se trata de ciudades con smog.

¡Espectáculos de luz en el cielo!

Estas luces se llaman auroras. Cerca del Polo Norte, se llama una aurora boreal o luces del norte. Mientras que, cerca del Polo Sur, se llama aurora austral o luces del sur.

 

Aurora tomada desde la Estación Espacial Internacional mientras cruzó sobre el sur del Océano Índico el 17 de septiembre de 2011.

¿Te imaginas como ocurre esto?

Aunque las auroras se ven mejor por la noche, ¡en realidad estas son causados por el sol!

¿Sabías que el sol nos envía más que calor y luz? Así es, envía mucha energía y pequeñas partículas a nuestro planeta. El campo magnético protector alrededor de la Tierra nos protege de la mayor parte de la energía y las partículas, y ¡ni siquiera nos percatamos de ellas!

Sin embargo, el sol no envía la misma cantidad de energía todo el tiempo. Hay tormentas solares y una constante corriente de viento solar. Durante una eyección de masa coronal, un tipo de tormenta solar, el sol arroja una enorme burbuja de gas electrificado que puede viajar a través del espacio a altas velocidades.

 

En una tormenta solar, parte de la energía y pequeñas partículas pueden viajar por las líneas de campo magnético en los polos norte y sur en la atmósfera de la Tierra.

Allí, las partículas interactúan con los gases en nuestra atmósfera que genera muestras de luz en el cielo.

¡Dato curioso! El oxígeno emite luz verde y roja. El nitrógeno brilla intensamente azul y púrpura.

Las bandas verdes de luz en el cielo son una aurora australis, una aurora en el polo sur. Crédito: Keith Vanderlinde, National Science Foundation

 

¿Otros planetas obtienen auroras?

¡Seguro lo obtienen! Las auroras no son algo que solamente ocurre en la Tierra. Si un planeta tiene una atmósfera y un campo magnético, probablemente tienen auroras. Hemos visto increíbles auroras en Júpiter y Saturno.

Estos remolinos de luz roja son una aurora en el polo sur de Saturno. Créditos de imagen: NASA/ESA/STScI/A. Schaller.

 

 

El Telescopio Espacial Hubble de la NASA capturó esta foto de una aurora en Júpiter usando luz ultravioleta (UV).

 

 

La actividad en la superficie del sol crea un tipo de clima llamado clima espacial. El sol está muy lejos, aproximadamente a 150 millones de kilómetros de la Tierra. No obstante, ¡puede provocar daños! El clima espacial puede afectar a la Tierra y el resto del sistema solar. ¡En el peor de los casos, puede dañar satélites y causar apagones eléctricos en la Tierra!

¿Puede el clima espacial viajar hasta la Tierra?

El sol siempre está arrojando gas y partículas al espacio. Esta corriente de partículas se conoce como el viento solar. El gas y las partículas provienen de la atmósfera exterior caliente del sol, llamada la corona. Estas partículas de la corona están cargadas con electricidad. ¡El viento solar lleva estas partículas hacia la Tierra a un millón de millas por hora!

¿Qué nos protege del clima espacial?

La Tierra tiene un área de actividad de fuerza magnética, llamada campo magnético. También está rodeado por una capa de gases, llamada una atmósfera. Nuestro campo magnético y atmósfera actúan ¡como un escudo de un superhéroe!, protegiéndonos de la mayoría de la explosión el viento solar.

La mayoría de las partículas cargadas chocan contra el escudo de la Tierra y fluyen a su alrededor. Las partículas aplastan el lado del campo magnético que mira hacia al sol. El otro lado del campo magnético se estira.

En esta imagen, las líneas azules representan el escudo creado por el campo magnético de la Tierra. Observa cómo el viento solar da forma al campo magnético. Crédito: SOHO (ESA & NASA)

 

En ocasiones, partículas cargadas se filtran por el escudo de la Tierra. Cuando esto sucede, ¡podemos presenciar espectáculos de luz brillante conocidos como auroras!

Auroras, vista sobre Alaska. Crédito: NASA/Terry Zaperach

¿Puede el clima espacial ser dañino?

La respuesta es ¡Sí! A veces la actividad magnética dentro del sol provoca intensas tormentas solares. El viento solar se hace mucho más fuerte durante estas tormentas. ¡Los fuertes vientos solares pueden ser peligrosos!

Durante una tormenta solar, estallan explosiones llamadas llamaradas solares. Las llamaradas solares envían toneladas de energía zumbando a través del espacio a la velocidad de la luz. A veces las llamaradas vienen con enormes erupciones solares. Estas erupciones son llamadas eyecciones de masa coronal.

Eyección de masa coronal en el Sol visto por el SDO (Solar Dynamic Observatory)

Toda esa radiación adicional puede:

  • Dañar los satélites que usamos para las comunicaciones y la navegación.
  • Interrumpir las redes eléctricas que proporcionan nuestra electricidad.
  • Ser peligrosa para los astronautas en el espacio.

¿Tenemos alguna advertencia de mal clima espacial?

Las tormentas solares pasan de repente, y sus efectos pueden alcanzar la Tierra dentro de unos minutos. Sin embargo, los científicos hacen predicciones sobre cuándo es probable que ocurran las tormentas solares y qué tan fuertes serán. Puedes consultar el pronóstico del tiempo espacial del mismo modo que puedes consultar el pronóstico del tiempo.

Los científicos utilizan la información de los satélites para predecir el pronóstico del clima solar. Crédito: NASA/JPL-Caltech

La NASA y otras agencias operan una colección de instrumentos que vigilan el Sol y el clima espacial.

Por ejemplo, el NASA's Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) observa eyecciones de masas coronales. Otras naves espaciales, como el Solar Dynamics Observatory (SDO) y el NOAA's Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES) R-series, monitorean el Sol y detectan tormentas solares y cambios en el viento solar. Proporcionan información que ayuda a los científicos a enviar alertas que pueden ayudar a prevenir cualquier daño.

Concepto artístico del Solar Dynamics Observatory. Crédito: NASA/Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab

Crédito: ESA/NASA.

El sol es una bola brillante y caliente de hidrógeno y helio en el centro del sistema solar. Tiene un diámetro de 864.000 millas (1.392.000 km), ¡109 veces más ancho que la Tierra! Está a 10.000 grados Fahrenheit (5.500 grados Celsius) en la superficie, y 27 millones de grados Fahrenheit (15.000.000 grados centígrados) en el núcleo. ¡Impresionante!

Hay miles de millones de estrellas más en la galaxia de la Vía Láctea. Así como, hay muchas más en el resto del universo. Entonces, ¿Es nuestro sol algo especial? ¿Cómo se compara con las demás estrellas?

 

¿Sabías que hay estrellas más grandes que nuestro Sol?

Lo cierto es que nuestro sol es una estrella de tamaño medio. Hay estrellas más grandes, así como, hay estrellas más pequeñas. Existen estrellas que son 100 veces más grandes en diámetro que nuestro sol, ¡son enormes! Aunque también hemos visto estrellas que son sólo una décima parte del tamaño de nuestro sol.

 

 

¿Te imaginas tener dos soles en el cielo al mismo tiempo?

Bueno, hay un montón de planetas en todo el universo donde eso es normal. Los sistemas solares pueden tener más de un sol. Más de la mitad de todas las estrellas están en sistemas de estrellas múltiples. Es decir, que un sistema solar tiene dos o más soles. Pero, en el caso de nuestro sol, solo está rodeado de planetas, asteroides, cometas y planetas enanos.

 

   

 

 

Manchas Solares y Llamaradas Solares

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¿Vivir en un invernadero? ¡Sería terrible?

Esta ilustración muestra la rara alineación del sol y la luna que proyecta una sombra en nuestro planeta. Crédito: NASA/GSFC/CI Lab

Durante un eclipse total de sol, la luna pasa entre la Tierra y el sol. Esto bloquea completamente la luz del sol. Sin embargo, si la luna es unas 400 veces más pequeña que el sol.

¿Te has preguntado cómo puede bloquear toda esa luz?

Todo se debe a la distancia entre la Tierra y el sol y la Tierra y la luna.

Ilustración que muestra la Tierra, la luna y el sol durante el eclipse del 21 de agosto de 2017. Crédito de imagen: NASA's Scientific Visualization Studio

Cuando los objetos están más cerca de nosotros, parecen ser más grandes que los objetos que están muy lejos. Por ejemplo, la mayoría de las estrellas en el cielo nocturno se parecen como diminutas puntas blancas de luz. En realidad, muchas de esas estrellas son más grandes que nuestro sol, pero ¡están muy lejos de la Tierra!

Aunque la luna es 400 veces más pequeña que el sol, también está 400 veces más cerca de la Tierra que el sol. ¿Qué  significa esto? Significa que desde la Tierra, la luna y el sol parecen tener aproximadamente el mismo tamaño en el cielo.

Crédito de imagen: NASA

Esta es la razón por la que, cuando la luna se interpone entre la Tierra y el sol durante un eclipse solar total, ¡la luna parece cubrir completamente la luz del sol!

Aunque, no siempre será así.


¿Sabías qué los eclipses solares totales no estarán para siempre?

La órbita de la luna está cambiando, ¡crece alrededor de 1.5 pulgadas (3.8 cm) cada año! A medida que la órbita de la luna se aleja cada vez más de la Tierra, la luna aparecerá más y más pequeña en nuestro cielo.

Actualmente, esto sucede de vez en cuando. La órbita de la luna no es completamente redonda. Lo que implica que a veces la luna está un poco más alejada de la Tierra que en otras ocasiones. A veces la luna está lo suficientemente lejos como para no crear un eclipse solar total. En este caso, la luna oscurece la mayor parte del sol, pero un círculo delgado del sol se mantiene visible alrededor de la luna.

Sin embargo, cuando la órbita creciente de la luna lo lleva a aproximadamente 14,600 millas (23,500 km) más lejos de la Tierra, siempre se encontrará demasiado lejos para cubrir completamente el sol. Aunque, eso no sucederá por mucho tiempo. Si la órbita de la luna crece solo 1.5 pulgadas cada año, ¡tomará más de 600 millones de años para que los eclipses solares totales desaparezcan totalmente!

 

Nuestro Sol está rodeado por una funda de gases llamada atmósfera. La corona es la parte más externa de la atmósfera del Sol.

 

La corona generalmente esta oculta por la luz brillante de la superficie del sol. Por ello, es difícil ver sin usar instrumentos especiales. Sin embargo, la corona se puede ver durante un eclipse total de sol.

Imagen de la corona solar durante un eclipse solar total el lunes 21 de agosto de 2017 sobre de la ciudad de Madras, Oregó). Crédito: NASA/Aubrey Gemignani

¿Sabes qué es un eclipse solar total?

Durante un eclipse solar total, la luna pasa entre la Tierra y el Sol. Cuando esto sucede, la luna bloquea la luz brillante del sol. La brillante corona blanca se puede ver rodeando al eclipsado Sol. ¿Lo has presenciado alguna vez?

¿Por qué la corona es tan tenue?

Si la corona alcanza temperaturas extremadamente altas, entonces, ¿por qué la corona es muy tenue? Debido a su densidad. La corona es aproximadamente 10 millones de veces menos densa que la superficie del Sol. Esta baja densidad hace que la corona sea mucho menos brillante que la superficie del Sol.

¿Por qué está tan caliente la corona?

Imagina que estás sentado junto a una fogata. Es agradable y cálido. Pero cuando te alejas del fuego, te sientes más fresco. ¡En el sol ocurre todo lo contrario! Aunque, la corona se encuentra en la capa exterior de la atmósfera del Sol, alejada de su superficie; la corona es cientos de veces más caliente que la superficie del Sol.

Imagen de la corona del Observatorio de Dinámica Solar de la NASA que muestra características creadas por campos magnéticos. Crédito de imagen: NASA

Durante mucho tiempo, los astrónomos han tratado de resolver misterio de estas altas temperaturas. La misión de la NASA llamada IRIS puede haber proporcionado una posible respuesta. La misión descubrió paquetes de material muy caliente llamados "bombas de calor" que viajan desde el Sol a la corona. En la corona, las bombas de calor explotan y liberan su energía como calor. Sin embargo, para los astrónomos esta es solo una de las muchas formas en que se calienta la corona.

Bucles y serpentinas coronales

Dato curioso: La superficie del Sol está cubierta de campos magnéticos. Esta fuerza hace que los imanes se adhieran al metal, por ejemplo, la puerta de un refrigerador.

Bucles coronales. Crédito de imagen: NASA/TRACE

Los campos magnéticos del Sol afectan las partículas cargadas en la corona para formar características increíbles, como serpentinas y bucles. Aunque, estas características solo las podemos ver en detalle con telescopios especiales.

¿Cómo causa la corona los vientos solares?

La corona se extiende hacia el espacio. De ahí viene el viento solar que viaja a través de nuestro sistema solar. La temperatura de la corona hace que sus partículas se muevan a velocidades extremadamente altas, que las partículas pueden escapar de la gravedad solar.

Animación conceptual que muestra la corona solar y el viento solar. Crédito de imagen: NASA's Goddard Space Flight Center/Lisa Poje

¡Una supernova es la explosión más grande que los humanos hayan visto!

Cada explosión es extremadamente brillante y súper poderosa de una estrella.

Ilustración de una de las más brillantes y más enérgicas explosiones de supernovas jamás registrada. Crédito de la imagen: NASA/CXC/M.Weiss

 

¿Qué causa una supernova?

Un tipo de supernova es causado por el "último hurra" de una estrella masiva agonizante. Esto sucede cuando una estrella de al menos cinco veces la masa de nuestro sol se apaga con una fantástica explosión.

Las estrellas masivas queman enormes cantidades de combustible nuclear en su núcleo, o centro. Esto produce toneladas de energía, por tanto, el centro se hace muy caliente. El calor genera presión, y la presión creada por la incineración nuclear de una estrella, también evita que la estrella se derrumbe.

Una estrella está en equilibrio entre dos fuerzas opuestas. La gravedad de la estrella intenta apretar la estrella en la bola más pequeña y apretada posible. Pero el combustible nuclear que se quema en el núcleo de la estrella creando una fuerte presión hacia el exterior. Este empuje hacia afuera resiste la compresión hacia adentro de la gravedad.

Es un equilibrio de la gravedad empujando en la estrella y el calor y la presión empujando hacia afuera desde el núcleo de la estrella.

Cuando una estrella masiva se queda sin combustible, se enfría. Esto hace que la presión caiga. La gravedad gana, y la estrella de repente se colapsa. ¡Imagínate la masa de la tierra derrumbándose en 15 segundos un millón de veces! ¡El colapso ocurre tan rápido que crea enormes ondas de choque que hacen que la parte exterior de la estrella explote!

Por lo general, un núcleo muy denso se deja atrás, junto con una nube expansiva de gas caliente llamada nebulosa. Una supernova de una estrella más de 10 veces el tamaño de nuestro sol puede dejar atrás los objetos más densos del universo ¡los agujeros negros!

La Nebulosa del Cangrejo es el residuo de una estrella masiva de nuestra Vía Láctea que murió a 6.500 años luz de distancia. Astrónomos y observadores atentos pudieron ver la supernova en el año 1054. Crédito de la imagen: NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University)

 

Un segundo tipo de supernova puede ocurrir en sistemas donde dos estrellas orbitan entre sí y al menos una de esas estrellas es una enana blanca del tamaño de la Tierra. Pero, ¿Qué es una enana blanca? Es lo que queda después de que una estrella del tamaño de nuestro sol se haya quedado sin combustible. Si una enana blanca choca con otra o extrae demasiada materia de su estrella cercana, la enana blanca puede explotar.

En esta ilustración, una enana blanca saca la materia de una estrella acompañante. Eventualmente, esto hará que la enana blanca explote. Crédito de la imagen: STScI

 

¿Qué tan brillantes son las supernovas?

Estos eventos espectaculares pueden ser tan brillantes que eclipsan sus galaxias enteras por unos días o incluso meses. ¡Y pueden ser vistos en todo el universo!

¿Qué tan comunes son las supernovas?

No mucho. Los astrónomos creen que unas dos o tres supernovas ocurren cada siglo en galaxias como nuestra propia Vía Láctea. Ya que, el universo contiene muchas galaxias, los astrónomos pueden observar cientos de supernovas por año fuera de nuestra galaxia. El polvo espacial bloquea nuestro punto de vista de la mayoría de las supernovas en la Vía Láctea.

¿Qué podemos aprender de supernovas?

Los científicos han aprendido mucho sobre el universo mediante el estudio de supernovas. Ellos usan el segundo tipo de supernova (el tipo de enanas blancas) como una regla, para medir las distancias en el espacio.

¡También han aprendido que las estrellas son las fábricas del universo! Las estrellas generan los elementos químicos necesarios para hacer todo en nuestro universo. En sus núcleos, las estrellas convierten elementos simples como el hidrógeno en elementos más pesados. Estos elementos más pesados, como el carbono y el nitrógeno, ¡son los elementos necesarios para la vida!

Solo las estrellas masivas pueden producir elementos pesados como el oro, la plata y el uranio. Cuando ocurren supernovas explosivas, las estrellas distribuyen elementos almacenados en todo el espacio.

¿Cómo estudian los científicos las supernovas?

Los científicos de la NASA usan varios tipos de telescopios para buscar y estudiar supernovas. Un ejemplo es NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array), misión que usa la visión de rayos X para investigar el universo. NuSTAR está ayudando a los científicos a observar supernovas y nebulosas jóvenes para aprender más sobre lo que sucede antes, durante y después de estas espectaculares explosiones.

Ilustración de la nave espacial NuSTAR de la NASA. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech

Nuestro Sol es una enorme bola de gas caliente cargada eléctricamente. Este gas cargado se mueve, generando un potente campo magnético. El campo magnético del Sol pasa por un ciclo, denominado el ciclo solar.

Cada 11 años más o menos, el campo magnético del Sol cambia completamente. Esto implica que los polos norte y sur del Sol cambian de lugar. Después, ¡se demoran unos 11 años más para que los polos norte y sur del Sol vuelvan de nuevo!

El ciclo solar afecta la actividad en la superficie del Sol, como las manchas solares causadas por los campos magnéticos del Sol. A medida que los campos magnéticos cambian, también lo hace la cantidad de actividad en la superficie del Sol.

¿Cómo se lleva la cuenta del ciclo solar?

Una forma de llevar la cuenta del ciclo solar es contando el número de manchas solares. La actividad solar y el número de manchas solares aumenta con el tiempo. Por ejemplo:

  • El comienzo de un ciclo solar es un mínimo solar, es decir, cuando el Sol tiene menos manchas solares.
  • La mitad del ciclo solar es el máximo solar, es decir, cuando el Sol tiene la mayor cantidad de manchas solares.
  • A medida que el ciclo termina, vuelve al mínimo solar y comienza un nuevo ciclo.

Imagen del sol durante un ciclo solar. El máximo solar ocurrió durante 2001, mientras que 1996 y 2006 estuvieron cerca del mínimo solar. Crédito de imagen: NASA

Las erupciones gigantes en el Sol, como las erupciones solares y las eyecciones de masa coronal, también aumentan durante el ciclo solar. Estas erupciones envían poderosos golpes de energía y material al espacio.

¿Lo podemos presenciar aquí en la Tierra? ¿Cómo?

Esta actividad puede tener efectos en la Tierra. Por ejemplo, las erupciones pueden causar luces en el cielo, llamadas aurora, o impactar las comunicaciones radiales. Las erupciones extremas pueden incluso afectar las redes eléctricas en la Tierra.

Imagen de una eyección de masa coronal observada por Observatorio Solar y Heliosférico de la NASA, o SOHO, satélite en 2001. Crédito: ESA/NASA/SOHO

Clima espacial

Algunos ciclos tienen máximos con muchas manchas solares y actividad. Otros ciclos pueden tener muy pocas manchas solares y poca actividad. Los científicos trabajan arduamente para mejorar nuestra capacidad de predecir la fuerza y la duración de los ciclos solares. Estas predicciones pueden ayudarles a pronosticar estas condiciones solares, llamadas clima espacial.

El pronóstico del ciclo solar puede ayudar a los científicos a proteger nuestras comunicaciones radiales en la Tierra, y ayudar a mantener seguros a los satélites y astronautas de la NASA.

Tim Kopra, astronauta de la NASA, en una caminata espacial 2015 fuera de la Estación Espacial Internacional. Crédito: NASA

La actividad solar puede afectar la electrónica satelital y limitar su vida útil. La radiación puede ser peligrosa para los astronautas que trabajan fuera de la Estación Espacial Internacional. Si los científicos predicen un tiempo activo en el ciclo solar, los satélites pueden ponerse en modo seguro y los astronautas pueden retrasar sus caminatas espaciales.

La superficie del Sol tiene gases cargados eléctricamente que producen áreas de potentes fuerzas magnéticas. Estas áreas se llaman campos magnéticos. Los gases del Sol se mueven constantemente, lo que enreda, estira y tuerce los campos magnéticos. Este movimiento crea mucha actividad en la superficie del Sol, llamada actividad solar.

En ocasiones, la superficie del Sol es muy dinámica. En otros casos, es más tranquila. La cantidad de actividad solar varía con las etapas del ciclo solar. La actividad solar puede tener impacto aquí en la Tierra, por lo que los científicos dan seguimiento a la actividad solar todos los días.

Imagen de las regiones activas en el Sol del Observatorio de Dinámica Solar de la NASA. El gas caliente resplandeciente traza los giros y curvas de las líneas del campo magnético del Sol. Crédito de imagen: NASA/SDO/AIA

 

Manchas Solares

Las manchas solares son áreas oscuras en la superficie del Sol. Aparecen oscuros porque son más fríos que otras partes de la superficie del Sol. A pesar de ello, la temperatura de una mancha solar todavía es muy alta, ¡alrededor de 6,500 grados Fahrenheit!

¿Cómo es que las manchas solares son más frescas? Debido a que se forman en áreas donde los campos magnéticos son más fuertes. Estos campos magnéticos son tan fuertes que impiden que parte del calor dentro del Sol alcance la superficie.

En esta imagen, puedes ver una región activa en el sol con manchas solares oscuras. Credito de imagen: NASA/SDO/AIA/HMI/Goddard Space Flight Center

 

Llamaradas Solares

Las líneas del campo magnético cerca de las manchas solares frecuentemente se enredan, se cruzan y se reorganizan. Esto puede causar una explosión imprevista de energía conocida como llamarada solar. Las llamaradas solares liberan mucha radiación en el espacio.

¡Si una llamarada solar es muy intensa, la radiación que libera puede interferir con nuestras comunicaciones radiales aquí en la Tierra!

El Observatorio de Dinámica Solar de la NASA capturó esta imagen de una llamarada solar, como se ve en el destello brillante. También se puede ver una curva de material solar, una eyección de masa coronal (EMC), que se levanta de lado derecho del sol. Credito de imagen: NASA/SDO/Goddard

 

Las erupciones solares a veces se acompañan de una eyección de masa coronal (EMC). Las EMCs son enormes burbujas de radiación y partículas del sol que explotan en el espacio a una velocidad muy alta cuando las líneas del campo magnético del sol se reorganizan repentinamente.

 

Efectos de la actividad solar en la Tierra

Cuando las partículas cargadas de una EMC alcanzan áreas cercanas a la Tierra, pueden disparar intensas luces en el cielo, llamadas auroras.

Cuando es particularmente fuerte, un EMC también puede interferir en el suministro eléctrico de la red pública, que en el peor de los casos pueden causar escasez de electricidad y cortes de energía.

¡Las erupciones solares y las EMCs son las explosiones más poderosas de nuestro sistema solar!

 

Esta animación enseña cómo las eyecciones de masa coronal pueden expulsarse del sol, interferir con los campos magnéticos de la Tierra (las curvas moradas) y causar auroras (los círculos azules de luz que giran alrededor de los polos Norte y Sur). Crédito: NASA/Walt Feimer

 

 

Un eclipse se produce cuando un planeta o una luna se interpone en el camino de la luz del sol.

¿Sabías que en la Tierra podemos experimentar dos clases de eclipses? Los eclipses solares y los eclipses lunares.

Seguramente te estarás preguntando ¿Cuál es la diferencia?

Eclipse solar

Uno se produce cuando la luna se interpone en el camino de la luz del sol y proyecta su sombra en la Tierra. Eso significa que, durante el día, la luna se mueve por delante del sol y se pone oscuro. ¿No es extraño que se ponga todo oscuro en pleno día?

Datos interesantes:

  1. El eclipse total se produce aproximadamente cada año y medio.
  2. Un eclipse parcial, cuando la luna no recubre por completo al sol, se produce al menos dos veces por año.

 

Este eclipse total de sol, en pleno día, se pudo ver desde el extremo norte de Australia, el 13 de noviembre de 2012. Créditos: Romeo Durscher.

¿Todos podemos contemplar todos los eclipses solares?

Tener la oportunidad de contemplar un eclipse total de sol no es frecuente. ¿Por qué? Solo se puede ver desde unos pocos lugares de la Tierra, debido a que la sombra de la luna sobre la Tierra no es muy grande.

Entonces, ¿Cómo puedo presenciarlo? Tienes que estar en el lado soleado del planeta cuando este sucede. También tienes que estar en la trayectoria de la sombra lunar.

Aproximadamente, cada 375 años se puede ver un eclipse solar desde un mismo lugar de la Tierra solo durante unos minutos.

 

Eclipse lunar

Durante un eclipse lunar, la Tierra impide que la luz del sol llegue hasta la luna. Es decir, que a la noche, la luna llena desaparece por completo, a medida que la sombra de la Tierra la cubre.

La luna también puede parecer de un color rojizo, debido a que la atmósfera terrestre absorbe los demás colores mientras se dobla algo de luz solar hacia la luna. Los atardeceres obtienen su color rojo y anaranjado debido a la forma en la que la luz del sol se dobla cuando atraviesa la atmósfera y absorbe otros colores.

¿Sabes qué ocurre durante un eclipse total de luna? El brillo de la luna proviene de todos los amaneceres y puestas de sol que se producen en la Tierra.

 

Eclipse lunar del 27 de octubre de 2004, donde la luna se ve de color anaranjado-rojizo.

¿Por qué no tenemos un eclipse lunar todos los meses?

Es cierto que la luna da vueltas alrededor de la Tierra todos los meses, pero no siempre se interpone en la sombra de la Tierra. La trayectoria lunar alrededor de la Tierra está inclinada. La luna puede estar detrás de la Tierra e incluso así recibir luz solar.

En este diagrama, puedes observar que la órbita de la luna alrededor del sol se encuentra inclinada. Es por esto que no tenemos un eclipse lunar todos los meses. Este diagrama no está a escala real: la luna está mucho más lejos de la Tierra de lo que se ve aquí.

Acontecimiento especial

Debido a que no ocurre todos los meses, el eclipse lunar se considera un acontecimiento especial. A diferencia del eclipse solar, muchas personas pueden ver todos los eclipses lunares. Podrás ver el eclipse si vives en la mitad de la Tierra en la que es de noche mientras este se produce.

¡Recuerda la diferencia mediante el nombre!

Para que no confundas estos dos tipos de eclipses, ¡guíate por su nombre! El nombre te dice qué es lo que se pone oscuro cuando ocurre el eclipse. Por ejemplo, en un eclipse solar, el sol se pone más oscuro. En un eclipse lunar, la luna se pone más oscura. ¿Has contemplado alguno?

 

¡Practica tus conocimientos con esta actividad!