EL SOL
J O N AT H A N C A X A J
INTRODUCCIÓN
• El Sol es una estrella típica cuyas propiedades, debido a su exclusiva proximidad a la Tierra,
están estudiadas más detalladamente y mejor que las de otras estrellas.
• Para los griegos Helios fue el hijo de los titanes Hiperión y Gea, personificación del Sol, y Ra
fue el dios del cielo, dios del Sol y del origen de la vida para los egipcios.
• Utu, por su parte, era para los sumerios el dios del Sol a la par que de la justicia, al cual los
Incas conocían como Inti, su deidad más importante y padre del emperador.
• Su nombre actual, Sol, procede del término latino "solis", el cual alude a la deidad romana solis
invictus o sol invicto, cuyo culto religioso se remonta al Imperio Romano tardío.
TIPO DE ESTRELLA
• El Sol es una estrella de tipo espectral G2 y luminosidadV, es decir, una estrella G2V. Esta no es
otra cosa que la forma rápida y abreviada que tienen los astrónomos para referirse a las
estrellas enanas amarillas que poseen entre 0,8 y 1,2 masas solares.
• Tiene una edad aproximada de 4.500 millones de años y se encuentra a unos 150 millones de
kilómetros de nuestro planeta.
SU UBICACIÓN
• El Sol está ubicado uno de los brazos espirales secundarios de laVía Láctea, el
brazo de Sagitario, en un espolón conocido como brazo de Orión.
• La estrella gira sobre su eje con una inclinación de 7,25º con respecto a su orbita alrededor
del Sol, sobre la que se desplaza a una velocidad de 720.000 kilómetros por hora.
FORMACIÓN DEL SOL
• El Sol se formó hace 4.650 millones de años aproximadamente a partir grandes nubes
moleculares de gas y polvo dejadas por generaciones anteriores de estrellas.
• Dentro de dicha nube, los materiales comenzaron a agregarse por gravedad, formando lo que
los científicos conocen como una protoestrella, que continuó atrayendo a su vez a más
materiales y generando una gravedad mayor en una especie de circulo virtuoso.
• Una vez alcanzada una masa crítica de material, se produjo en el interior del Sol el "chispazo"
que encendió la estrella, es decir, el comienzo de las reacciones nucleares en cadena que
proporcionan su energía a la estrella.
EVOLUCIÓN DEL SOL
• En la actualidad, se piensa que el Sol se
encuentra aproximadamente en la mitad
de su vida.
• De hecho, los científicos sabes que el Sol
correrá la misma suerte que otras estrellas
de su tipo y que dentro de otros 5.000
millones de años agotará su combustible y
se transformará en un anillo brillante de
gas y de polvo interestelar, lo que se
conoce como una nebulosa planetaria, uno
de los objetos más bellos del Universo.
ESTRUCTURA DEL SOL: RADIO
• Cuando la Tierra está en el perihelio (a comienzos de enero), el diámetro aparente del Sol es
de 32'35", mientras que en el afelio (a comienzos de julio) es de 31' 31“.
• A una distancia media de la Tierra (1 u. a.) el radio aparente del Sol es de 960", lo que
corresponde al radio lineal:
VOLUMEN DEL SOL
MASA DEL SOL
• La masa del sol es aproximadamente:
COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL SOL
• El hidrógeno es el elemento que prevalece en el Sol. Por el número de átomos su cantidad es
aproximadamente 10 veces mayor que la de todos los demás elementos, perteneciéndole casi
el 70% de toda la masa del Sol (el hidrógeno es el elemento más ligero).
• Por su contenido el helio es el segundo elemento, ocupa casi el 29% de la masa del Sol.
• A todos los restantes elementos, tomados conjuntamente, les corresponde un poco más del
1%.
EQUILIBRIO HIDROSTÁTICO
FUSIÓN NUCLEAR
• En el Sol, el proceso de fusión da como resultado la
producción de un núcleo de helio a partir de cuatro
protones. El resultado neto de las reacciones que tienen
lugar se puede escribir como
• Esta reacción neta no tiene lugar en un solo paso, sino
que se puede llegar a ella a través de diferentes
conjuntos de reacciones cuyos resultados netos se
resumen en esta ecuación. En cualquier caso la cantidad
total de energía liberada es siempre la misma: 26 MeV. La
fusión de cuatro protones para formar un núcleo
de helio es la principal fuente de energía del Sol.
MÁS SOBRE LA FUSIÓN
• Para que tenga lugar una reacción de fusión, es necesario alcanzar altas cotas de energía que permitan que
los núcleos se aproximen a distancias muy cortas en las que la fuerza de atracción nuclear supere las
fuerzas de repulsión electrostática. Para ello, se deben cumplir los siguientes requisitos:
• Para lograr la energía necesaria se pueden utilizar aceleradores de partículas o recurrir al calentamiento a
temperaturas muy elevadas. Esta última solución se denomina fusión térmica y consiste en calentar los
átomos hasta lograr una masa gaseosa denominada plasma, compuesta por electrones libres y átomos
altamente ionizados.
• Asimismo, es necesario garantizar el confinamiento y control del plasma a altas temperaturas en la cavidad
de un reactor de fusión el tiempo necesario para que se produzca la reacción.
• También es necesario lograr una densidad del plasma suficiente para que los núcleos estén cerca unos de
otros y puedan dar lugar a las reacciones de fusión.
CAPAS DEL SOL
EN NÚCLEO
• Dentro del núcleo es donde tiene lugar la fusión nuclear y, por lo tanto, es donde se origina la
energía del Sol.
• El núcleo tiene una alta concentración de átomos de hidrógeno que se ven empujados hacia el
centro del Sol como resultado de la gravedad.
• Cuando una gran cantidad de átomos de hidrógeno son forzados a entrar en una pequeña
región, se calientan, a una temperatura de unos 13.6 millones de grados Kelvin dentro del
núcleo.
• Cuando el hidrógeno se calienta a estas temperaturas, se mueve cada vez más rápido,
chocando entre sí con mayor frecuencia.
• Cuando los átomos de hidrógeno que se mueven rápidamente chocan, a veces inician una
reacción de fusión nuclear mediante el uso de túneles cuánticos.
ZONA RADIATIVA O RADIANTE
• Esta capa es la zona que rodea al núcleo.
• La energía generada por el proceso de fusión nuclear en el núcleo se presenta en forma de
fotones de alta energía.
• Estos fotones se desplazan hacia el exterior a través de un proceso radiativo.
• Estos fotones se mueven rápidamente - a la velocidad de la luz - pero sus frecuentes colisiones
con otras partículas dan lugar a un movimiento muy lento fuera de la zona radiativa, ya que no
siguen una trayectoria recta hacia el exterior.
ZONA CONVECTIVA
• Esta zona forma la capa exterior del Sol.
• La energía se transfiere muy rápidamente en esta zona a través de la convección.
• El gas más caliente de la zona de radiación se expande y asciende por la zona convectiva.
• Puede hacerlo porque la zona convectiva es más fría que la zona radiativa y, por tanto, menos
densa.
• A medida que el gas asciende, también se enfría y vuelve a descender.
• Al acercarse a la zona radiativa, se calienta de nuevo y sube. Este proceso se repite, creando
corrientes de convección.
FOTÓSFERA
• Esta parte del Sol es una capa delgada, y es la capa donde se emite la luz. Por tanto, la fotosfera
es la capa del Sol que vemos desde la Tierra.
CRONÓSFERA
• Es una capa de gas de color naranja rojizo. Por lo general, no se puede ver a simple vista ya
que la luz de la fotosfera la domina.
• Sin embargo, se puede ver durante un eclipse solar.También se puede ver en las prominencias
solares.
CORONA
• Es una capa tenue de plasma que rodea la superficie del Sol. Solo se puede ver a simple vista
durante un eclipse solar.
• Las temperaturas en la corona pueden acercarse a los dos millones de grados Fahrenheit.
SOLSTICIO
• Llamamos solsticio a los dos puntos del recorrido del Sol a lo largo del año en los que
coincide al mediodía con los dos trópicos del planeta: Cáncer y Capricornio, alcanzando así su
mayor declinación respecto al ecuador terrestre.
• Dicho en otras palabras, los solsticios ocurren cuando el Sol alcanza su mayor o menor altura
aparente en el cielo, alejándose del ecuador terrestre en +23° 27’ (Norte) o en -23° 27’ (Sur).
SOLSTICIO
• Los solsticios ocurren dos veces al año: solsticio de verano y solsticio de invierno, marcando así el
inicio de dichas estaciones, las más cálidas o las más frías, respectivamente, de acuerdo al
hemisferio en que uno se encuentre.
• Así, hacia finales de junio se produce el solsticio de verano en el hemisferio norte y de invierno en
el sur, y viceversa hacia finales de diciembre.
• El término solsticio proviene del latín sol sistere (“sol quieto”), debido a que en esos días se
producen los días de mayor (verano) y menor (invierno) duración del año.
EQUINOCCIO
• Se da en los días en que el plano del Sol coincide lo más posible con el ecuador del planeta,
generando así días y noches de la misma duración aproximada.
• Los equinoccios son dos también a lo largo del año, en marzo (verano) y septiembre (otoño)
respectivamente, en el hemisferio norte (se invierten en el sur).

El sol: Su composición y sus movimientos

  • 1.
    EL SOL J ON AT H A N C A X A J
  • 2.
    INTRODUCCIÓN • El Soles una estrella típica cuyas propiedades, debido a su exclusiva proximidad a la Tierra, están estudiadas más detalladamente y mejor que las de otras estrellas. • Para los griegos Helios fue el hijo de los titanes Hiperión y Gea, personificación del Sol, y Ra fue el dios del cielo, dios del Sol y del origen de la vida para los egipcios. • Utu, por su parte, era para los sumerios el dios del Sol a la par que de la justicia, al cual los Incas conocían como Inti, su deidad más importante y padre del emperador. • Su nombre actual, Sol, procede del término latino "solis", el cual alude a la deidad romana solis invictus o sol invicto, cuyo culto religioso se remonta al Imperio Romano tardío.
  • 3.
    TIPO DE ESTRELLA •El Sol es una estrella de tipo espectral G2 y luminosidadV, es decir, una estrella G2V. Esta no es otra cosa que la forma rápida y abreviada que tienen los astrónomos para referirse a las estrellas enanas amarillas que poseen entre 0,8 y 1,2 masas solares. • Tiene una edad aproximada de 4.500 millones de años y se encuentra a unos 150 millones de kilómetros de nuestro planeta.
  • 4.
    SU UBICACIÓN • ElSol está ubicado uno de los brazos espirales secundarios de laVía Láctea, el brazo de Sagitario, en un espolón conocido como brazo de Orión. • La estrella gira sobre su eje con una inclinación de 7,25º con respecto a su orbita alrededor del Sol, sobre la que se desplaza a una velocidad de 720.000 kilómetros por hora.
  • 5.
    FORMACIÓN DEL SOL •El Sol se formó hace 4.650 millones de años aproximadamente a partir grandes nubes moleculares de gas y polvo dejadas por generaciones anteriores de estrellas. • Dentro de dicha nube, los materiales comenzaron a agregarse por gravedad, formando lo que los científicos conocen como una protoestrella, que continuó atrayendo a su vez a más materiales y generando una gravedad mayor en una especie de circulo virtuoso. • Una vez alcanzada una masa crítica de material, se produjo en el interior del Sol el "chispazo" que encendió la estrella, es decir, el comienzo de las reacciones nucleares en cadena que proporcionan su energía a la estrella.
  • 6.
    EVOLUCIÓN DEL SOL •En la actualidad, se piensa que el Sol se encuentra aproximadamente en la mitad de su vida. • De hecho, los científicos sabes que el Sol correrá la misma suerte que otras estrellas de su tipo y que dentro de otros 5.000 millones de años agotará su combustible y se transformará en un anillo brillante de gas y de polvo interestelar, lo que se conoce como una nebulosa planetaria, uno de los objetos más bellos del Universo.
  • 7.
    ESTRUCTURA DEL SOL:RADIO • Cuando la Tierra está en el perihelio (a comienzos de enero), el diámetro aparente del Sol es de 32'35", mientras que en el afelio (a comienzos de julio) es de 31' 31“. • A una distancia media de la Tierra (1 u. a.) el radio aparente del Sol es de 960", lo que corresponde al radio lineal:
  • 8.
  • 9.
    MASA DEL SOL •La masa del sol es aproximadamente:
  • 10.
    COMPOSICIÓN QUÍMICA DELSOL • El hidrógeno es el elemento que prevalece en el Sol. Por el número de átomos su cantidad es aproximadamente 10 veces mayor que la de todos los demás elementos, perteneciéndole casi el 70% de toda la masa del Sol (el hidrógeno es el elemento más ligero). • Por su contenido el helio es el segundo elemento, ocupa casi el 29% de la masa del Sol. • A todos los restantes elementos, tomados conjuntamente, les corresponde un poco más del 1%.
  • 11.
  • 12.
    FUSIÓN NUCLEAR • Enel Sol, el proceso de fusión da como resultado la producción de un núcleo de helio a partir de cuatro protones. El resultado neto de las reacciones que tienen lugar se puede escribir como • Esta reacción neta no tiene lugar en un solo paso, sino que se puede llegar a ella a través de diferentes conjuntos de reacciones cuyos resultados netos se resumen en esta ecuación. En cualquier caso la cantidad total de energía liberada es siempre la misma: 26 MeV. La fusión de cuatro protones para formar un núcleo de helio es la principal fuente de energía del Sol.
  • 13.
    MÁS SOBRE LAFUSIÓN • Para que tenga lugar una reacción de fusión, es necesario alcanzar altas cotas de energía que permitan que los núcleos se aproximen a distancias muy cortas en las que la fuerza de atracción nuclear supere las fuerzas de repulsión electrostática. Para ello, se deben cumplir los siguientes requisitos: • Para lograr la energía necesaria se pueden utilizar aceleradores de partículas o recurrir al calentamiento a temperaturas muy elevadas. Esta última solución se denomina fusión térmica y consiste en calentar los átomos hasta lograr una masa gaseosa denominada plasma, compuesta por electrones libres y átomos altamente ionizados. • Asimismo, es necesario garantizar el confinamiento y control del plasma a altas temperaturas en la cavidad de un reactor de fusión el tiempo necesario para que se produzca la reacción. • También es necesario lograr una densidad del plasma suficiente para que los núcleos estén cerca unos de otros y puedan dar lugar a las reacciones de fusión.
  • 14.
  • 15.
    EN NÚCLEO • Dentrodel núcleo es donde tiene lugar la fusión nuclear y, por lo tanto, es donde se origina la energía del Sol. • El núcleo tiene una alta concentración de átomos de hidrógeno que se ven empujados hacia el centro del Sol como resultado de la gravedad. • Cuando una gran cantidad de átomos de hidrógeno son forzados a entrar en una pequeña región, se calientan, a una temperatura de unos 13.6 millones de grados Kelvin dentro del núcleo. • Cuando el hidrógeno se calienta a estas temperaturas, se mueve cada vez más rápido, chocando entre sí con mayor frecuencia. • Cuando los átomos de hidrógeno que se mueven rápidamente chocan, a veces inician una reacción de fusión nuclear mediante el uso de túneles cuánticos.
  • 16.
    ZONA RADIATIVA ORADIANTE • Esta capa es la zona que rodea al núcleo. • La energía generada por el proceso de fusión nuclear en el núcleo se presenta en forma de fotones de alta energía. • Estos fotones se desplazan hacia el exterior a través de un proceso radiativo. • Estos fotones se mueven rápidamente - a la velocidad de la luz - pero sus frecuentes colisiones con otras partículas dan lugar a un movimiento muy lento fuera de la zona radiativa, ya que no siguen una trayectoria recta hacia el exterior.
  • 17.
    ZONA CONVECTIVA • Estazona forma la capa exterior del Sol. • La energía se transfiere muy rápidamente en esta zona a través de la convección. • El gas más caliente de la zona de radiación se expande y asciende por la zona convectiva. • Puede hacerlo porque la zona convectiva es más fría que la zona radiativa y, por tanto, menos densa. • A medida que el gas asciende, también se enfría y vuelve a descender. • Al acercarse a la zona radiativa, se calienta de nuevo y sube. Este proceso se repite, creando corrientes de convección.
  • 18.
    FOTÓSFERA • Esta partedel Sol es una capa delgada, y es la capa donde se emite la luz. Por tanto, la fotosfera es la capa del Sol que vemos desde la Tierra.
  • 19.
    CRONÓSFERA • Es unacapa de gas de color naranja rojizo. Por lo general, no se puede ver a simple vista ya que la luz de la fotosfera la domina. • Sin embargo, se puede ver durante un eclipse solar.También se puede ver en las prominencias solares.
  • 20.
    CORONA • Es unacapa tenue de plasma que rodea la superficie del Sol. Solo se puede ver a simple vista durante un eclipse solar. • Las temperaturas en la corona pueden acercarse a los dos millones de grados Fahrenheit.
  • 21.
    SOLSTICIO • Llamamos solsticioa los dos puntos del recorrido del Sol a lo largo del año en los que coincide al mediodía con los dos trópicos del planeta: Cáncer y Capricornio, alcanzando así su mayor declinación respecto al ecuador terrestre. • Dicho en otras palabras, los solsticios ocurren cuando el Sol alcanza su mayor o menor altura aparente en el cielo, alejándose del ecuador terrestre en +23° 27’ (Norte) o en -23° 27’ (Sur).
  • 22.
    SOLSTICIO • Los solsticiosocurren dos veces al año: solsticio de verano y solsticio de invierno, marcando así el inicio de dichas estaciones, las más cálidas o las más frías, respectivamente, de acuerdo al hemisferio en que uno se encuentre. • Así, hacia finales de junio se produce el solsticio de verano en el hemisferio norte y de invierno en el sur, y viceversa hacia finales de diciembre. • El término solsticio proviene del latín sol sistere (“sol quieto”), debido a que en esos días se producen los días de mayor (verano) y menor (invierno) duración del año.
  • 23.
    EQUINOCCIO • Se daen los días en que el plano del Sol coincide lo más posible con el ecuador del planeta, generando así días y noches de la misma duración aproximada. • Los equinoccios son dos también a lo largo del año, en marzo (verano) y septiembre (otoño) respectivamente, en el hemisferio norte (se invierten en el sur).