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Prof. Teodoro Roca CortésUniversidad Ambiental de La Palma.

Septiembre 2009

NUESTRO SOL y su relación con

LA TIERRA

Teodoro Roca CortésInstituto de Astrofísica de Canarias

Universidad de La Laguna


Septiembre 2009

EL SOL

El Sol está localizado en el brazo espiral de Orión de nuestra Galaxia, la Vía Láctea, a unos 30.000 años-luz de su centro.

El Sol gira alrededor del centro de la Galaxia cada 225 millones años. Así pues, el Sistema Solar se mueve a una velocidad de 230 km/s (o unos 830.000 km/h).

Nuestra galaxia contiene unas 100 mil millones de estrellas y existen otras 100 mil millones de galaxias diferentes en el Universo.

El Sol ha inspirado mitológocamente a muchas culturas incluyendo los antiguos Egipcios, los Aztecas, los Indios Americanos, los Chinos y los Guanches que le llamaban MAGEC.

El Sol es 333.400 veces más masivo que la Tierra y contiene el 99’86% de la masa del Sistema Solar. Está formado por plasma con el 74% Hidrógeno, el 24% Helio y el 2% de otros elementos.

Irradia en total el equivalente a 100 mil millones de toneladas de TNT cada segundo. LLega a la Tierra 1.37 Kw/m2 .


Septiembre 2009

La Estructura del Sol

Núcleo (r<0.3R)En donde se produce la

energía. Reacciones nucleares transforman unos 700 millones de toneladas de Hidrógeno en Helio cada segundo.

Zona Radiativa (r<0.72R)En donde se transporta la

energía por radiación hacia la superficie. Aunque los fotones viajan a la velocidad de la luz,chocan tantas veces con el denso material que encuentran que tardan casi un millón de años en escapar.

Zona convectivaDonde la energía se

transporta por convección hasta la fotosfera. Al igual que se calienta el potaje en un caldero al fuego.

R= 700.000 Km


Septiembre 2009

El interior solar, Heliosismología

Todo el Sol vibra en un conjunto complejo de ondas acústicas (mas de 1 millón).

Estas ondas acústicas penetran en el interior solar y rebotan hacia otro lugar de la superficie incansablemente, formando “olas”

En su viaje están influenciadas por las condiciones físicas de cada capa que atraviesan.

Observando las propiedades de estas oscilaciones en la superficie podemos conocer la estructura del interior solar.

Frecuencia de las ondas x 42.000 .

Escuchen como “suena” el Sol


Septiembre 2009

Observando la superficie solar

FOTOSFERA CROMOSFERA


Septiembre 2009

Corona Solar

La CORONA está justo por encima de la cromosfera. Mientras que la superficie está a 5.700 ºC, la temperatura de la corona llega a 2 millones ºC. Se tienen algunas evidencias y explicaciones de lo que causa este rápido aumento de temperatura

5.000 o

2.000.000 o C

The black circle divides two images.

Corona

Interior

Solar

Superficie


Septiembre 2009

Los pioneros en la Física Solar

Jules Janssen 1824 - 1907

George E. Hale

1868 - 1938

Eugene N. Parker 1927 - 2008


Septiembre 2009

LA EMISIÓN ELECTROMÁGNETICA SOLAR


Septiembre 2009

El viento Solar y la Heliosfera

Es un chorro constante de partículas que escapa de la corona, con una temperatura de un millón de grados y una velocidad de unos 450 km/s. LLega y sobrepasa la órbita de Plutón (a 5.900 millones de km) afectando a todo el sistema planetario.

La Heliosfera es la “zona de influencia” del Sol-Sistema Solar en el medio interestelar


Septiembre 2009

Fotosfera Solar

Es la superficie solar. Es la capa que observamos a través de un pequeño telescopio por proyección sobre un cartón blanco.

No es homogénea. Hay manchas

Es cambiante con el tiempo


Septiembre 2009

Fotosfera: Manchas

Inhiben la convección del interior solar.

Zonas más oscuras y, por tanto, frías.

Manchas de cerca

Claros-oscuros en este barrido magnetico del Sol indican áreas con intensos campos magnéticos con polaridad norte-sur.


Septiembre 2009

EL CAMPO MAGNÉTICO


Septiembre 2009

El campo magnético Solar

El Sol se ve afectado fuertemente por intensas fuerzas magnéticas.

Las flechas rojas muestran lineas

abiertas de campo magnético saliendo por los polos. (1 G)

Las regiones activas brillantes tienen líneas de campo magnético cerradas (naranja). (10000 G)

Las flechas grises representan partículas del viento solar que arrastran lineas magnéticas.


Septiembre 2009

Observaciones continuas (1997) MDI/SoHO

ROTACIÓN Y ACTIVIDAD MAGNÉTICA (cerca del mínimo)

Cortesía del Dr. A. Sainz


Septiembre 2009

Observaciones continuas (2001) MDI/SoHO

Cortesía del Dr. A. Sainz

ROTACIÓN Y ACTIVIDAD MAGNÉTICA (cerca del máximo)


Septiembre 2009

El Ciclo de Actividad Solar

Maunder minimum

•El número de manchas en la fotosfera varia con un ciclo de 11 años, en promedio. Aunque para encontrar la configuración magnética inicial debemos

esperar dos ciclos, es decir 22 años.

• Otras características del Sol también presentan este cambio.

•El CICLO DE ACTIVIDAD solar es muy estable.


Septiembre 2009

Otra predicción (más reeiente)


Septiembre 2009

Potencia irradiada por el Sol


Septiembre 2009

La Misión Espacial SOHO

Programa conjunto entre la ESA (European Space Agency) y la NASA. Un equipo industrial encabezado por Matra Marconi Space construyó SOHO en Europa.

Sus 12 instrumentos los construyeron consorcios de instituciones científicas (nueve Europeos y tres USA), entre ellas el Instituto de Astrofísica de Canarias.

ESA: Responsable del diseño y construcción del satélite, de su integración y pruebas. NASA: Responsable del lanzamiento (Cabo Cañaveral) y operaciones desde GSFC (USA).

Lanzamiento, 2 Diciembre 1995


Septiembre 2009

SOHO, SOlar and Heliospheric Observatory, misión conjunta de ESA (Agencia Espacial Europea) y NASA (Agencia Espacial Estadounidense).

Busquen en la página web de SOHO:

http://sohowww.estec.esa.nl o también en

http://sohowww.nascom.nasa.gov

Datos, estado actual, observaciones en tiempo real Galeria de Resultados, imágenes, videos, Material didáctico para profesores de primaria, secundaria y bachiller

(mucho en español) Salvapantallas con imágenes en tiempo real y más, mucho más…..


Septiembre 2009

Observando diferentes capas

FOTOSFERA

CROMOSFERA

REGIÓN DE TRANSICIÓN

CORONA INTERNA

CORONA MEDIA

CORONA EXTERNA


Septiembre 2009

En la Corona …

EIT, observando en:

He II - 304 Å (0.08 MillK)

Fe IX-X - 171 Å (1.3 MillK)

Fe XII - 195 Å (1.6 MillK)

Fe XV - 284 Å (2.0 MillK)


Septiembre 2009

En la Cromosfera


Septiembre 2009

3 Semanas observando (EIT – SOHO) Fe XII - 195 Å (1.500.000 K), 17 Mayo - 8 Junio 1998

En los agujeros coronales, se tienen evidencias (SOHO) de que por ellos escapan las partículas del viento solar

En las regiones activas, cuando se recombinan lineas magnéticas con polaridades opuestas se libera gran cantidad de energía


Septiembre 2009

En el Mínimo y en el Máximo(desde el EIT en SOHO)


Septiembre 2009

Actividad Solar en los años 1992-1999

1992 1999

Kitt Peak magnetogramsYOHKOH – Rayos X blandos


Septiembre 2009

La del 14 de Julio de 2000


Septiembre 2009

Protuberancias Eruptivas


Septiembre 2009

Fulguración – TORMENTAS SOLARES


Septiembre 2009

La Tierra y su campo magnético


Septiembre 2009

El Sol y La Tierra

El dibujo muestra como el VIENTO SOLAR arrastra las líneas de campo magnético y conforma la magnetosfera de la Tierra (línea punteada) al llegar a su altura.


Septiembre 2009

Sol – La Tierra(animación)


Septiembre 2009

El suceso del 14 de Julio de 2000


Septiembre 2009

Auroras


Septiembre 2009

La Conexión Sol-Tierra

¿Cómo y por qué varía el Sol? ¿Cómo responde la Tierra? ¿Qué impacto tiene sobre la civiliza-

ción?


Septiembre 2009

Efectos de las Tormentas Solares

Fuente: Fulguraciones CMEs/Fulguraciones CMEs/Agujeros Coronales


Septiembre 2009

Sistemas de Navegación (GPS, LORAN C)

Cuando la ionosfera entre el satélite y el usuario se vuelve turbulenta e irregular, la señal puede parpadear y es muy difícil de rastrear.

Pérdida de señal en uno o varios satélites Sistemas de frecuencia simple y dual pueden verse

afectadas

El contenido electrónico total (TEC) a lo largo del camino de una señal GPS puede introducir errores en el posicionamiento (de hasta 100 m).

Los efectos sobre el GPS puede ser uno de los efectos mas significativos de los efectos sobre el medioambiente espacial debido a la planificada confianza en este sistema en el futuro.

Un cambio en la altura de la baja ionosfera de 7-10 km da lugar a errores de posición de 1-12 km


Septiembre 2009

¿Qué es el Medioambiente Espacial?

El MEDIOAMBIENTE ESPACIAL comprende las condiciones en: el Sol y el viento solar, la magnetosfera, la ionosfera y la termosfera que pueden influenciar la fiabilidad y funcionamiento de sistemas tecnológicos terrestres y espaciales, y pueden afectar a la vida humana o a la salud.

Los efectos del Medioambiente espacial sobre la Tierra no son fenómenos nuevos 17-Nov.-1848: El Telégrafo por hilos entre Pisa

y Florencia interrumpido Sept.-1851: Telégrafo por hilos en New England

interrumpido. 18-Nov.-1882:Las líneas telefónicas de la MTC (USA)

no funcionaron en todo el día. Bolsa de Chicagoafectada.

A medida que las comunicaciones han ido progresando, los efectos del Sol han sido másmás severos.


Septiembre 2009

Nuestra sociedad depende mucho más de la tecnología hoy en día que en el 2000 y que en 1989…

El sector que crece más rapidamente en el mercado esel de la información y la comunicación, es decir:

Emisiones de TV/Radio, Servicio de teléfonos de larga

distancia, móbiles, tarjetas, Internet, transacciones finacieras,

telemedicina, Navegación marítima y terrestre

Cambios tecnológicos en satélites cargas útiles más sensibles, componentes más sofisticados, bajo peso y bajo coste que lleva a

la comercialización

Humanos en el espacio Más misiones tripuladas y más

duraderas Bases permanentes en el espacio

exterior: ISS, la Luna

Medioambiente espacial: ¿por qué preocuparse? ¡Sobrevivimos al último máximo solar!

Alertas del medioambiente espacial serán cada vez más y más importantes para nuestra sociedad en el futuro


Septiembre 2009

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN

Agradecimientos por algunas de las imágenes:SOHO, SOlar and Heliospheric Observatory, misión conjunta de ESA

(Agencia Espacial Europea) y NASA (Agencia Espacial Estadounidense).

IAC, varios compañeros investigadores del IAC (solar).

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