El sol: fuente de energía

2. El sol como estrella y como astro
3. Generalidades
4. Como se estudia el sol
5. Posición del sol en el Universo
6. Intranquilidad en el sol
7. Producción de energía
8. Las capas solares
9. Los signos de la actividad solar

Introducción

El Sol es nuestra fuente de energía. Su fuerza de gravedad mantiene los planetas en órbita, y su calor posibilita la vida en la tierra.

El Sol es una estrella más dentro de las millones de billones de estrellas que se encuentran en el universo. Para nosotros es la estrella de mayor importancia ya que es la regente del sistema solar y la que aporta la energía necesaria para que se formen los planetas a su alrededor.

El Sol siempre ha sido objeto de adoración, y no es para menos, ha dado calor, luz y seguridad a la humanidad, su ciclo es tan regular que fue el primero en utilizarse para medir y calcular el tiempo. Anaxágoras afirmaba que el Sol era por lo menos tan grande como el Peloponeso, idea que fue rechazada por sus contemporáneos. A pesar de su increíble brillo y fuerza fue colocado durante muchos años a girar alrededor de la Tierra hasta que estudiosos lo colocaron en el lugar que le corresponde: el centro del sistema solar.

El sol como estrella y como astro

• 1. LA ENERGÍA QUE RECIBIMOS DEL SOL:

Es importante conocer la magnitud exacta de la potencia de la radiación solar. El flujo de radiación del Sol se caracteriza por la llamada constante solar, que es la cantidad total de energía solar que atraviesa en un minuto una superficie perpendicular a los rayos incidentes con área de 1 cm2, que se encuentra a la distancia media existente entre la Tierra y el Sol.

La Constante Solar es la cantidad de calor que recibe del Sol un centímetro cuadrado de superficie perpendicular situado a una unidad astronómica de distancia De acuerdo con un gran número de mediciones, la constante solar, Q, resulta ser:Q = 1"95 cal/(cm2.min)

Multiplicando esta magnitud por el área de la esfera de radio una U.A., obtenemos la cantidad total de energía irradiada por el Sol en todas las direcciones en una unidad de tiempo, o sea, su cantidad integral de luminosidad es igual a 3"8. 1026 J/s. Efectivamente, pasando las unidades de tiempo a segundos, las de longitud a cm. y las unidades de energía a julios, se tiene:

(1 caloría = 4'19 julios, 1 Julio/seg = 1 Watio, radio de la esfera = 15.1012cms). La unidad de superficie del Sol irradia 6"28. 107 Watios. En la superficie de la Tierra el flujo de radiación solar disminuye debido a la absorción y dispersión en la atmósfera terrestre, y es, por término medio, de 800 a 900 Watios/m2. Para medir la constante solar, se utilizan dos tipos de aparatos:

Pirheliómetros: Miden, en unidades energéticas absolutas, la cantidad total de energía solar que incide en un tiempo determinado sobre una superficie de área conocida. De todos modos, la indicación de este aparato no da exactamente la constante solar, pues una parte de la energía radiada por el Sol se pierde al atravesar la atmósfera terrestre.

Espectrobolómetros: Sirven para registrar la absorción por la atmósfera terrestre de la energía que el planeta recibe desde el Sol. Es muy importante controlar en cada momento el valor de la constante solar, pues se cree que solo una modificación del 1% de la misma podría ocasionar una variación de uno a dos grados en la temperatura de nuestro planeta. Nuestra supervivencia puede depender de la capacidad que tengamos de estar preparados y de poder prevenir una hipotética variación importante de la constante solar. De siempre se ha tenido la idea de que la temperatura de nuestro planeta viene condicionada por la energía que recibimos desde el Sol, pero no se supo con certeza qué manifestaciones en el Sol podrían hacer variar de algún modo la constante solar. El más importante referente histórico sobre este asunto es la época de muy bajas temperaturas en Europa y en América que se advirtieron entre los años 1640 a 1715, época que se conoce como la de "la pequeña edad glacial en Europa y América".

Se habla, por ejemplo, de que se congeló el río Thamesis en el mismo Londres. En 1893, el astrónomo Edwaard Maunder, del Observatorio inglés de Greenwich, intentó realizar un estudio de las manchas solares analizando sus apariciones desde la época de las primeras observaciones de Galileo en 1610. Encontró un hecho sorprendente: entre 1640 y 1715 aparecieron muy pocas manchas en la fotosfera solar. Se ha comprobado posteriormente por otros métodos, que las manifestaciones activas del sol en ese periodo fueron extraordinariamente bajas. A este periodo se le acostumbra a llamar "Mínimo de Maunder". Irónicamente fue en este periodo en el que reinó en Francia Luis XIV, a quien la historia recuerda como "el rey sol". Este hecho a permitido relacionar el numero de manchas con la posible actividad energética del Sol. Se ha descubierto, además, que cuando hay máximos en el número de manchas aumentan las manifestaciones activas del sol: mayor número de espículas, de fulguraciones, de protuberancias, etc. Se considera, pues, que los signos de mayor actividad solar influyen de algún modo en las condiciones climatológicas de la Tierra, aun cuando no está suficientemente estudiado el mecanismo de tales interacciones. Sabemos ya que el campo magnético del Sol es distorsionado por el movimiento de rotación diferencial del astro, provocando diversos fenómenos de variación de su actividad. Las líneas del campo magnético se distorsionan y penetran por diversos puntos de la fotosfera y salen por otros puntos, donde se forman las manchas solares.