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El Sol, su campo magnético y las manchas solares: Las manchas solares [2/2]

Atardecer con el Sol (Fuente. Sarah Peces en Flickr (reproducida con permiso de la autora)

En el artículo anterior hablamos del campo magnético del Sol, que es el mecanismo que genera las manchas solares. Tras entender como funciona, ya estamos cerca de entender como se producen las manchas solares y sus peculiaridades pero antes tenemos que hablar de otro fenómeno: la flotabilidad magnética.

En general, la flotabilidad se produce cuando un cuerpo, inmerso en un fluido, experimenta una presión en la parte inferior que es superior a la suma de la presión ejercida en su parte superior más la fuerza debida a su propio peso. Si alguna vez te has sumergido en agua lo habrás notado ya que tendrás la impresión de flotar menos.

En el Sol, el campo magnético tiende a concentrarse en tubos magnéticos. Estos tubos magnéticos son trasladados a la fotosfera, recuerda que es la capa del Sol que podemos ver, por la convección, ya convertidos de nuevo en campos poloidales, como vemos en la imagen anterior (están orientados en la dirección norte-sur) debido a la rotación diferencial, convección y fuerza de Coriolis que hemos visto. La convección, que tenía el efecto de enviar lo caliente hacia arriba y lo frío hacia abajo, empuja el campo magnético hacia fuera ya que, por muy campo magnético que sea, el gas cargado eléctricamente que lo genera está ahí y tira de él, es decir, sufre un efecto de flotabilidad ya que la presión en parte inferior es mayor que en la superior.

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El Sol, su campo magnético y las manchas solares: El campo magnético del Sol [1/2]

Manchas solares en el Sol (Fuente. SOHO (ESA/NASA))

Pocas veces le prestamos al Sol la atención que se merece por ser algo tan cotidiano para nosotros. De vez en cuando nos acordamos de él como, por ejemplo, cuando hay un eclipse de Sol o cuando vamos a hacer una actividad al aire libre y aparecen las nubes. Pero el Sol es mucho más y, además de ser la fuente de energía gracias a la cual existe la vida en la Tierra, es una estrella. Una estrella igual que las que vemos por las noches y que, como esas estrellas, tiene una gran actividad que también suele pasar desapercibida.

Parte de esa actividad se debe a las manchas solares. Quizá uno de los fenómenos más llamativos e interesantes para los físicos solares, astrónomos aficionados y todo aquel que haya tenido la oportunidad de ver el Sol, proyectado en una pantalla blanca o una pared, a través de un telescopio.

La manchas solares son zonas más frías de la superficie el Sol. Mientras que la superficie del Sol está a una temperatura de aproximadamente 5778 K (5504,85 oC), las manchas solares están a una temperatura de entre 1500 K a 2000 K (1226,85 oC a 1726,85 oC)

Pero, ¿por qué se producen las manchas solares?

El motivo es por el campo magnético del Sol. Para entender el campo magnético del Sol te tienes que olvidar de los típicos imanes que has visto y que, probablemente, tengas en la puerta de tu frigorífico.

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Cuando el cielo no te deja ver las estrellas

Imágen de la Vía Láctea (Fuente: Steve Jurvetson. Wikipedia)

Es cierto que cuando no podemos ver las estrellas se debe a que el cielo está cubierto de nubes ya sea parcial o totalmente, pero, además, existe otro motivo por el que la gran mayoría de las veces, el cielo no nos deja ver las estrellas: la turbulencia atmosférica.

La turbulencia atmosférica provoca que la calidad de la observación a través de un telescopio, aunque también a simple vista, se reduzca debido a la atmósfera. En astronomía, esta calidad se evalúa a través del seeing, de manera que si la imagen que se observa a través del telescopio no está distorsionada se dice que ese día el seeing es muy bueno mientras que, si está muy borrosa, el seeing es muy malo.

La turbulencia atmosférica hace que se tenga que sufrir el seeing independientemente de si eres un astrónomo aficionado con un mero telescopio refractor de 60 mm o un astrónomo profesional afortunado que está observando con el GRANTECAN.

El efecto que produce el seeing es una distorsión de la imagen que hace que se vea borrosa, pero si no has mirado nunca a través de un telescopio, quizá no tengas una idea del mal efecto que se produce en la observación, aunque también habrás podido detectarlo a simple vista. De hecho, ya en 1665 el famoso científico (aunque el concepto de científico no se usaba todavía en aquella época) Robert Hooke propuso que el titileo de las estrellas era debido a que distintas regiones de la atmósfera tenían diferentes índices de refracción y cada una de esas regiones actuaba como una lente diferente que hacía que la imagen que llegaba a nuestros ojos estuviera distorsionada.

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La frustración de los astrónomos observacionales

Galaxia Elíptica M89.

Mirar al cielo nocturno es un placer. Y además es gratis. O casi…

Se puede mirar al cielo sin ningún medio adicional aparte de tus ojos. La mayor parte de los puntos brillantes que vemos son estrellas que están en nuestra galaxia, la Vía Láctea. Pero muchos no son estrellas, sino nebulosas donde están naciendo estrellas (por ejemplo, la nebulosa de Orión o M42, o incluso otras galaxias (por ejemplo la galaxia de Andrómeda).

Para ver más lejos y con más detalle necesitamos telescopios, pero ¿hasta que punto lo que vemos a través de los telescopios es realmente lo que estamos mirando? La clave está en la diferencia entre los verbos “mirar” y “observar” (sí, para aquellos que se empeñan en separar las “ciencias” de las “letras”, el significado de una palabra también importa en ciencia).

Pongamos un ejemplo: M89. M89 es una galaxia “elíptica” que se encuentra en la constelación de Virgo y que fue descubierta por Charles Messier en 1781. Antes de seguir, aclaremos que quiere decir la palabra “elíptica” (volvemos al uso lenguaje y a la inexistente separación entre “letras” y “ciencias”). Para ello recurrimos a la historia (algo que se siempre se ha asociado a ser de “letras”).

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Estrellas variables: Astrosismología

RS Puppis tomada por el Huble. Una estrella variable de tipo cefeida (Fuente: Wikipedia)

Aunque parezca lo contrario, cuando las miramos, las estrellas no son inmutables. Cambian continuamente. Todas evolucionan y pasan por diferentes fases desde su nacimiento hasta su muerte en forma de nebulosa planetaria o supernova. Pero, además, durante su estancia en alguna de esas fases, en las que los cambios evolutivos son indetectables, algunas sufren variaciones periódicas en su brillo. Son las denominadas estrellas variables.

Las estrellas variables presentan una variación en la cantidad de luz que emiten con el tiempo, es decir, en algunos momentos son más brillantes que en otros. Sin embargo, no todas las estrellas que presentan variación en la cantidad de luz son del mismo tipo. Es por ello por lo que se clasifican en variables extrínsecas y variables intrínsecas.

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