La atmósfera del sol es más caliente que su superficie, por eso
La superficie visible del Sol, o fotosfera, alrededor de 6000 grados Celsius. Pero a unos pocos miles de kilómetros de distancia, una pequeña distancia cuando pensamos en el tamaño del Sol, la heliosfera, también llamada aura, cientos de veces más caliente, alcanzando un millón de grados Celsius o más.
Este aumento de temperatura, a pesar de la mayor distancia desde la principal fuente de energía al Sol, se observa en la mayoría de las estrellas y representa un rompecabezas básico que los astrofísicos han pensado durante décadas.
En 1942, el científico sueco Hannes Alfvén Sugerir una explicación. Él planteó la hipótesis de que las ondas de plasma magnetizadas podrían transportar enormes cantidades de energía a lo largo del campo magnético del sol desde su interior hasta la corona, sin pasar por la fotosfera antes de explotar con calor en la atmósfera superior del sol.
La teoría fue inicialmente aceptada, pero aún necesitamos probar, en forma de observación experimental, que estas ondas existen. Nuestro último estudio Finalmente lo ha logrado, validando la teoría de Alvin de 80 años y acercándonos un paso más a aprovechar este fenómeno de alta energía aquí en la Tierra.
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La Problema de calentamiento coronal Se estableció desde finales de la década de 1930, cuando el espectrógrafo sueco Bengt Edlin y el astrofísico alemán Walter Grotrian observaron por primera vez fenómenos en la corona del Sol que solo podrían existir si su temperatura fuera Algunos millones de grados Celsius.
Esto representa temperaturas hasta 1.000 veces más altas que la fotosfera de abajo, que es la superficie del Sol que podemos ver desde la Tierra. Estimar el calor de la fotosfera siempre ha sido relativamente simple: solo lo necesitamos Fotometría Nos obtiene del sol y lo compara con modelos de espectro que predicen la temperatura de una fuente de luz.
Durante muchas décadas de estudio, la temperatura de la fotosfera se ha estimado constantemente en alrededor de 6000 ° C. Edlin y Grotrian descubren que la corona del sol es mucho más caliente que la fotosfera, a pesar de estar más lejos de núcleo solar, su principal fuente de energía, ha provocado un gran desconcierto en la comunidad científica.
Los científicos han analizado las propiedades del sol para explicar esta disparidad. El Sol está compuesto casi en su totalidad por plasma, que es un gas altamente ionizado que transporta una carga eléctrica. El movimiento de este plasma en zona de convección – La parte superior del interior solar – produce enormes corrientes eléctricas y fuertes campos magnéticos.
Luego, estos campos se extraen del interior del sol por convección y se apiñan en su superficie visible en forma de manchas solares oscuras, que son colecciones de campos magnéticos que pueden formar una variedad de estructuras magnéticas en la atmósfera solar.
Aquí es donde entra la teoría de Alvin. Concluyó que dentro del plasma magnetizado del sol, cualquier movimiento colectivo de partículas cargadas eléctricamente perturbaría el campo magnético, creando ondas que podrían transportar enormes cantidades de energía a grandes distancias, desde la superficie del sol hasta su atmósfera superior. El calor se transmite a lo largo de los llamados Tubos de flujo magnético solar antes de que explote en el aura, provocando que se sobrecaliente.
Estas ondas de plasma magnético ahora se llaman ondas de Alvén, y su papel en la explicación del calentamiento coronal le ha valido a Alvén un premio. El Premio Nobel de Física en 1970.
Observa dos mil olas
Pero persistía el problema del seguimiento real de estas ondas. Están sucediendo muchas cosas en la superficie del Sol y en su atmósfera, desde fenómenos que son muchas veces más grandes que la Tierra hasta cambios tan pequeños como menos que la precisión de nuestros instrumentos, la evidencia de observación directa de las ondas de Alfvn en la fotosfera no ha sido posible. logrado antes.
Pero los avances recientes en instrumentación han abierto una nueva ventana en la que podemos estudiar la física solar. Una de estas herramientas es Espectrofotómetro de interferencia bidimensional (IBIS) Imaging Spectroscopy, instalado en el Telescopio Solar Den en Nuevo México, EE. UU. Este instrumento nos permitió realizar observaciones y mediciones más detalladas del Sol.
Combinado con buenas condiciones de visualización, simulaciones por computadora avanzadas y los esfuerzos de un equipo internacional de científicos de siete instituciones de investigación, usamos IBIS para finalmente confirmarPor primera vez la existencia de ondas pvvn en tubos de flujo magnético solar.
nueva fuente de energía
La detección directa de ondas de Alvin en la fotosfera solar es un paso importante hacia la explotación de su alto potencial energético aquí en la Tierra. Pueden ayudarnos a buscar fusión nuclear, por ejemplo, un proceso en ejecución dentro del sol Implica convertir pequeñas cantidades de materia en enormes cantidades de energía. Nuestras plantas de energía nuclear actuales utilizan تستخدم Fisión nuclear, que según los críticos produce desechos nucleares peligrosos, especialmente en caso de desastres, incluidos aquellos en los que han ocurrido. Fukushima en 2011.
La creación de energía limpia mediante la reproducción de la fusión nuclear del Sol en la Tierra sigue siendo un gran desafío, porque todavía necesitamos generar rápidamente 100 millones de grados Celsius para que se produzca la fusión. Las ondas de Alvin podrían ser una forma de hacer esto. Nuestro creciente conocimiento del sol muestra que ciertamente es posible, en las condiciones adecuadas.
También esperamos más revelaciones de energía solar pronto, gracias a nuevas e innovadoras misiones y herramientas. Agencia Espacial Europea satélite en órbita solar Ahora, orbitando alrededor del sol, proporciona imágenes y toma medidas de las regiones polares desconocidas de la estrella. En tierra, dio a conocer un nuevo y de alto rendimiento telescopios solares También se espera que mejore nuestras observaciones del Sol desde la Tierra.
Con muchos secretos del sol aún por descubrir, incluidas las propiedades del sol. campo magnéticoEste es un momento emocionante para los estudios solares. Nuestro descubrimiento de las ondas de Alf es solo una contribución a un campo más amplio que busca desbloquear los misterios restantes del Sol para aplicaciones prácticas en la Tierra.
Artículo de Mariana CorsusAsistente de Investigación Postdoctoral, Departamento de Física, Universidad de Aberystwyth Y el Cómo Morgan, lector de ciencias físicas, Universidad de Aberystwyth. Este artículo ha sido republicado desde Conversacion Bajo una licencia Creative Commons. Leer el artículo original.
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