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Dic

26

Un apunte sobre el Interior del Sol

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Astronomía y Astrofísica    ~    Comentarios Comments (0)

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Hoy en día, disponemos de dos herramientas muy potentes para el estudio del interior solar: Los neutrinos solares y la heliosismología. Bethe y Chitchfield (1938) propusieron un ciclo de reacciones de fusión nuclear para explicar la generación de energía en el caso de estrellas de masa pequeña como el Sol. El balance final de dicho ciclo de reacciones,  Ciclo p-p, es:

4p → He4 + 2e+ +2ѵe +energía.

¿Cómo podemos estar seguros de que este es, efectivamente, el mecanismo dominante de generación de energía que utilizan algunas estrellas y, en particular el Sol? Sorprendentemente, la respuesta es que podemos “observar” el interior del Sol mediante detectores situados en el interior de la Tierra.

La heliosismología permite el estudio del interior solar a partir de las observaciones de ondas acústicas y de gravedad. Leighton  et al. (1962) descubrieron que el Sol tiene oscilaciones globales con un período de 5 minutos.  Ulrich (1970) y Leibacher et al (1971) propusieron explicar las oscilaciones en términos de ondas sonaras atrapadas en cavidades resonantes debajo de la superficie solar. Esta teoría fue comprobada observacionalmente por Deubner (1975), y de dichas oscilaciones acústicas (modos p) pueden detectarse numerosos armónicos. Los diferentes armónicos  a menor o mayor  profundidad en el Sol y permiten realizar un sondeo sísmico del interior solar.

Experimentos como GOLF y VIRGO, a bordo del satélite SOHO, permiten observar modos de oscilación que penetran hasta el núcleo y allí podemos comprobar muchas cosas como temperatura, composición química, y, parámetros desconocidos hasta ahora como la abundancia de Helio, se puede constatar que la rotación solar produce una separación de frecuencias y, si se determina observacionalmente esta separación, se puede obtener el perfil de rotación  del interior solar dependiente de la profundidad y de la latitud. Los resultados sugieren que el núcleo solar, a partir de 0,3 radios solares, rota rígidamente con la zona radiativa con un período de 26,6 días, y que en la base de la zona de convección, situada a 0,693 radios solares, existe una fuerte transición de rotación rígida a rotación diferencial. A esta capa de transición de rotación se la denomina la tococlina y su espesor es aproximadamente 0,04 radios solares.

La estructura física de la tococlina parece ser clave para entender la dinamo solar y la generación de los campos magnéticos responsables de la actividad solar. Además de los modos p, se sospecha que en el núcleo solar existen también ondas de gravedad (modos g) cuyo interés radica en que, si son detectadas, pueden utilizarse para sondear el núcleo del Sol por debajo de o,2 radios solares.

Recientemente han sido analizados 10 años de observaciones de GOLF y sugieren que sus resultados son compatibles con la presencia de modos gravitatorios y de un núcleo que por debajo de 0,15 radios solares posee una velocidad de rotación cinco veces mayor que la de la zona radiativa.

Por otra parte, la heliosismología local permite detectar, debajo de las manchas solares y de las regiones activas, desviaciones de velocidad del sonido. Ello nos permite obtener información  sobre la magnetoconvección y la existencia de flujos a gran escala asociados, en general, a la dinamo solar. Las perturbaciones de la velocidad del sonido pueden ser usadas incluso para sondear la cara opuesta del Sol y obtener información acerca de regiones activas no observables directamente.

Esta claro que poco a poco, los misterios del Sol nos están siendo desvelados por los ingenios que a tal efecto se están diseñando y, a partir de ahora, la información observacional proporcionada por nuevos instrumentos como el que hoy protagoniza el artículo serán asombrosos. (Telescopios  ATST, y EST) y en el espacio (hinode, STEREO, Solar Dinamic Observatory, Solar Orbiter), combinada con nuevos desarrollos teóricos y mejores herramientas computacionales que analicen los datos de nuevas sondas, nos permitirán  avanzar en la resolución de algunos de los problemas pendientes, tales como el funcionamiento de la dinamo solar, el calentamiento coronal, la formación, evolución y desaparición de las protuberancias solares, y obtener un conocimiento más profundo de nuestro Sol que, al fin y al cabo, es el que hace posible la vida aquí en este planeta que llamamos Tierra.

En realidad, nuestro Sol, que al fin y al cabo es la estrella más cercana a nosotros, es el mejor laboratorio para poder aprender sobre los mecanismos que se producen durante la vida de las estrellas hasta su final, cuando se agota el combustible nuclear de fusión y se convierte en un objeto distinto dependiendo de sus masas. En este caso, es tan importante que sepamos sobre todo lo concerniente a nuestro astro más cercan0, como que, sin su luz y su calor, nosotros no podríamos estar aquí en la Tierra.

emilio silvera

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Esta entrada fue publicada el domingo, 26 de diciembre de 2010 a las 9:52 y está clasificada bajo: Astronomía y Astrofísica. Puede hacer un seguimiento de los comentarios de esta entrada gracias al feed RSS 2.0. Puede dejar un comentario, o enviar un trackback desde su sitio.
 


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