El sol es la estrella en el centro de nuestro sistema solar. Desprende calor y luz, lo que calienta la Tierra y otros planetas. Pero, ¿cómo hace eso?
En esta publicación cubriremos:
- 1 Radiación solar
- 2 Transmisión de Energía a Través del Vacío y Medios Físicos
- 3 Absorción de Radiación Solar por la Tierra
- 4 Calor reirradiante
- 5 ¿Qué temperatura alcanza el sol?
- 6 El calor y la energía del sol
- 7 La temperatura tostada del sol
- 8 La fuente de energía del sol: cadena protón-protón
- 9 Los rayos brillantes del sol
- 10 El Sol es una estrella tipo G
- 11 Conclusión
Radiación solar
¿Qué es la radiación solar?
La radiación solar es la energía que proviene del sol y calienta la Tierra. Es creado por reacciones de fusión nuclear en el núcleo del sol, lo que hace que emita una gran cantidad de radiación electromagnética, principalmente en forma de luz visible.
¿Cuánta radiación solar llega a la Tierra?
La superficie del sol emite alrededor de 63 millones de vatios de energía por metro cuadrado, pero cuando llega a nosotros, después de viajar 93 millones de millas, son solo 1,370 vatios por metro cuadrado en la parte superior de la atmósfera. Eso es mucha energía, ¡pero aún no es suficiente para hacernos sudar a todos!
Datos divertidos sobre la radiación solar
- ¡La radiación solar es la única forma de broncearte sin tener que ir a la playa!
- La radiación solar es una excelente manera de alimentar sus dispositivos y artilugios sin tener que enchufarlos.
- La radiación solar se puede utilizar para hacer deliciosos s'mores sin tener que hacer una fogata.
Transmisión de Energía a Través del Vacío y Medios Físicos
Radiación electromagnética
- La radiación electromagnética, como la luz visible, la radiación infrarroja, la luz ultravioleta y los rayos X, pueden viajar a través del vacío del espacio como un fantasma.
- Otras formas de energía necesitan un medio físico para moverse, como la energía del sonido necesita aire u otra sustancia para transmitirse, y la energía de las olas de los océanos necesita agua.
- Pero la energía solar es especial, puede viajar del sol a la Tierra sin necesidad de una sustancia física que transmita la energía. Esta característica de la energía electromagnética hace posible que la Tierra obtenga toda la energía solar que necesita, incluido el calor.
Energia de sonido
- La energía del sonido necesita aire u otra sustancia para transmitirse, como un susurro en el viento.
- La energía de las olas de los océanos necesita agua para moverse, como una onda en un estanque.
- Pero la energía solar es diferente, puede viajar desde el sol hasta la Tierra sin necesidad de una sustancia física que transmita la energía. Esta característica de la energía electromagnética hace posible que la Tierra obtenga toda la energía solar que necesita, incluido el calor.
Absorción de Radiación Solar por la Tierra
El regalo del sol
Así que el sol dice: "¡Oye Tierra, tengo algo para ti!" y la Tierra dice: "¿Qué pasa, Sol?" y el Sol dice: “¡Es un montón de energía! ¡Va a ser genial!" Entonces, el sol envía toda esta energía en forma de calor, luz y rayos ultravioleta, y la Tierra dice: "¡Oh, guau, gracias Sol!"
¿A dónde va?
Así que la energía está por todos lados, y es como, “¿Adónde voy? ¿Qué debo hacer?" y la Tierra dice: "¡No te preocupes, te tengo!" Entonces, la energía es absorbida por el aire, el agua, las rocas, los edificios, el pavimento y los seres vivos, y es como, "¡Oh, genial, ahora soy parte de algo!"
Calentamiento desigual
Entonces, algunas partes de la Tierra obtienen más energía que otras, y es como, "Oye, ¿por qué es eso?" y la Tierra dice: "¡Así son las cosas, amigo!" Entonces, las diferencias en la energía hacen que los vientos y las corrientes oceánicas se muevan por todo el planeta, y es como, "¡Vaya, eso es genial!"
Calor reirradiante
¿Qué pasaría sin él?
- Si el Sol siguiera brillándonos sin poder deshacernos del calor, ¡estaríamos fritos!
- Afortunadamente, la Tierra tiene una forma de enfriarse: vuelve a irradiar calor al espacio.
- La cantidad de calor que se vuelve a irradiar depende de los tipos de gases en la atmósfera. Algunos gases absorben el calor mejor que otros y pueden alterar el proceso de reirradiación.
- Uno de estos gases es el dióxido de carbono, que puede provocar el 'efecto invernadero'. Cuando aumenta la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera, se almacena más calor en la atmósfera y se vuelve a irradiar menos calor.
¿Qué significa esto para nosotros?
- Si no vigilamos la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera, ¡la Tierra se calentará mucho más!
- Necesitamos asegurarnos de mantener la Tierra fresca administrando la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera.
- Eso significa reducir nuestro uso de combustibles fósiles, plantar más árboles y, en general, ser más conscientes de nuestro impacto en el medio ambiente.
¿Qué temperatura alcanza el sol?
Temperatura de la superficie
Entonces, ¿te estás preguntando qué tan caliente está el sol? Bueno, déjame decirte, ¡está caliente! Más calor que un día en la playa, más calor que una caminata en verano, e incluso más calor que tu casa en el día más caluroso del año cuando se rompe el aire acondicionado. Estamos hablando de temperaturas de 90 °F a 100 °F (32 °C a 38 °C). Pero eso no es nada comparado con la temperatura más alta jamás registrada en la Tierra: 134 °F (56.7 °C) en Death Valley, California, el 10 de julio de 1913.
El núcleo del sol
El sol, la estrella en el centro de nuestro sistema solar, es mucho más caliente que cualquier cosa que podamos imaginar. La superficie del sol es abrasadora, pero ¿el núcleo? Bueno, ¡eso es otro nivel de calor! Aquí hay algunas cosas que puede esperar encontrar en el núcleo del sol:
- Temperaturas que alcanzan los 27 millones de grados Fahrenheit (15 millones de grados Celsius)
- Una presión tan intensa que es 250 mil millones de veces mayor que la presión al nivel del mar
- Reacciones de fusión nuclear que producen energía y luz.
Conclusión
Ahí lo tienes. El sol está caliente. Como, muy caliente. Más caliente que cualquier cosa que puedas imaginar. Entonces, la próxima vez que salga al sol, recuerde: ¡hace más calor de lo que piensa!
El calor y la energía del sol
Temperatura
- En el espacio, las moléculas alejadas del Sol se calientan únicamente por la luz que queda del Big Bang. El cero absoluto es -273.15 °C, -459.67 °F o 0K.
- El gas entre las estrellas puede alcanzar una temperatura de solo unos 3K.
- La superficie del Sol, o fotosfera, tiene una temperatura promedio de alrededor de 6000K.
- Las manchas solares son más frías, alrededor de 4500K.
- El agua se congela a 273 K (0 °C o 32 °F) y hierve a 373 K (100 °C o 212 °F).
Fuente de energía
- En las profundidades del Sol, donde la temperatura es de 15 millones de grados Kelvin, los átomos de hidrógeno se mueven rápidamente y, a menudo, chocan.
- Sus energías son tan altas que una colisión arranca los electrones del átomo.
- El hidrógeno, que es simplemente un protón, se combina con otros protones para formar helio.
- Este proceso, llamado cadena protón-protón, libera energía en forma de rayos gamma.
- Los rayos gamma se convierten en calor y luz a medida que viajan fuera del Sol.
Ligero
- Telescopios especiales en la Tierra y en el espacio pueden mostrarnos la superficie del Sol con un detalle excepcional.
- La cromosfera casi invisible, justo encima de la fotosfera, es un poco más caliente que la superficie con una temperatura que alcanza los 20,000 XNUMX K.
- Por encima de la cromosfera, la corona se convierte en un viento de gas delgado que fluye hacia afuera a través del sistema solar.
- La corona es notablemente más caliente que la superficie del Sol, con temperaturas que alcanzan los 2,000,000 K.
- Durante un eclipse solar, cuando la Luna bloquea la luz de la fotosfera, el resplandor blanco de la corona es visible a simple vista.
Spectrum
- El Sol es una estrella de tipo G, lo que significa que emite un espectro de luz que está dominado por luz verde-amarilla.
- El espectro solar revela la composición del Sol, siendo los elementos más abundantes como el hidrógeno, el helio y el oxígeno.
- La energía solar gratuita está disponible para nosotros en forma de luz solar, que se puede utilizar para alimentar hogares y negocios.
- Es posible navegar en el espacio con la luz del sol, ya que las naves espaciales pueden usar la energía del sol para impulsarse.
- El viento solar es una corriente de partículas cargadas que se emite desde el Sol y puede afectar el clima de la Tierra.
La temperatura tostada del sol
Lo esencial
- El cero absoluto es un frío -273.15 °C, -459.67 °F o 0K.
- La Tierra se mantiene caliente gracias a la energía sobrante de su formación, la energía liberada por la desintegración radiactiva y la energía que recibe del Sol.
- La superficie del Sol, o fotosfera, tiene una temperatura promedio de alrededor de 6000K.
- Las manchas solares son más frías, alrededor de 4500 K, debido a un fuerte campo magnético local que bloquea el flujo de energía.
- El agua se congela a 273 K (0 °C o 32 °F) y hierve a 373 K (100 °C o 212 °F).
Las partes invisibles
- La cromosfera casi invisible, justo encima de la fotosfera, es un poco más caliente que la superficie con una temperatura que alcanza los 20,000 XNUMX K.
- Por encima de la cromosfera, la corona es un viento de gas delgado que fluye hacia el exterior a través del sistema solar.
- La corona es mucho más caliente que la superficie del Sol, con temperaturas que alcanzan los 2,000,000 K.
La primicia interior
- La densidad media del Sol es de unos 1.4 gramos por centímetro cúbico.
- El centro del Sol está a 15,000,000 150 XNUMX K y tiene una densidad de XNUMX gramos por centímetro cúbico.
- La energía del centro del Sol llega a la superficie en aproximadamente 1,000,000 de años y tarda 8 minutos en llegar a la Tierra.
La fuente de energía del sol: cadena protón-protón
¿Qué esta pasando?
- Dentro del Sol, hace tanto calor (¡15 millones de grados Kelvin!) que los átomos de hidrógeno rebotan y, a menudo, chocan entre sí.
- Esta colisión elimina los electrones, dejando solo protones y electrones.
- Los protones tienen suficiente energía para superar su repulsión y fusionarse, produciendo deuterio, luego helio ligero y, finalmente, el helio que encontramos en la Tierra.
- Cada vez que ocurre este proceso, 4 átomos de hidrógeno se convierten en 1 átomo de helio.
¿Cual es el problema?
- Cuando se hace el helio, parte de la masa ha desaparecido.
- Esa masa perdida se ha convertido en energía, en forma de rayos gamma (¡100,000 veces más energéticos que la luz visible!).
- Entonces, ¡el Sol está convirtiendo hidrógeno en helio y energía!
Los rayos brillantes del sol
¿Qué son los rayos gamma?
Los rayos gamma son como pequeños animales de fiesta, son absorbidos por los átomos, luego se excitan y comienzan a bailar, cambiando su longitud de onda de acuerdo con los niveles de energía de los electrones en los átomos y la temperatura de los átomos.
¿Cuál es el resultado final?
Cuando estos pequeños animales fiesteros llegan a la superficie del Sol, en su mayoría se han transformado en:
- Luz visible (estrella tipo G)
- Luz ultravioleta
- Luz infrarroja
- Pequeñas cantidades de rayos X
- Microondas
- Ondas de radio
Todas estas son formas de radiación electromagnética, que es básicamente solo luz, que se compone de fotones.
El Sol es una estrella tipo G
¿Qué es una estrella tipo G?
- Las estrellas de tipo G son estrellas de tamaño mediano que emiten principalmente luz visible, con un poco de rayos X, ultravioleta, infrarrojos, microondas y ondas de radio en buena medida.
- Son como los ricitos de oro de las estrellas: ni demasiado calientes, ni demasiado fríos, ¡pero perfectos!
- Estas estrellas se clasifican en función de la luz que emiten, y las similares al Sol se denominan tipo “G”.
¿Qué significa esto para nosotros?
- Tenemos suerte de que el Sol sea una estrella de tipo G, porque su radiación electromagnética es principalmente luz visible, que es segura para nosotros los humanos.
- La atmósfera de la Tierra absorbe los rayos X más peligrosos y la capa de ozono bloquea la luz ultravioleta.
- La luz infrarroja se siente como calor, y las microondas y las ondas de radio transportan música por el espacio.
¿Porque el cielo es azul?
- El Sol es una estrella G2, lo que significa que tiene una temperatura superficial promedio de 5,780 K, lo que le da un color blanquecino.
- La atmósfera de la Tierra dispersa la luz violeta y azul de longitud de onda más corta, haciendo que el cielo parezca azul.
- La luz restante hace que el Sol se vea amarillo.
Otros tipos de estrellas
- Las estrellas de tipo O son las estrellas más grandes y calientes, y emiten principalmente luz ultravioleta.
- Las estrellas de tipo M son las estrellas más pequeñas y frías, e irradian principalmente luz infrarroja.
- Proxima Centauri es una estrella de tipo M y la estrella más cercana al Sol, ubicada a 4 años luz de distancia.
- Al analizar la luz emitida por una estrella, podemos aprender mucho sobre ella.
Conclusión
En conclusión, el sol es una increíble fuente de energía que nos calienta y nos proporciona luz. Es sorprendente pensar que la misma energía que calienta el Valle de la Muerte a 134 °F (56.7 °C) también puede brindarnos un calor suave que podemos disfrutar. Para aprovechar al máximo la energía del sol, recuerde usar protector solar, mantenerse hidratado y disfrutar del aire libre. Y no olvides la regla más importante de todas: ¡nunca mires directamente al sol, o verás estrellas!
