PROYECTO HUMANO

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" El Nuevo Paradigma es no seguir sosteniendo ideas heredadas por obligación , inculcadas mediante el miedo y por reiteración , debemos crear nuestro propio pensamiento e ideas dentro de una Libertad Humana y Espiritual "
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    PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

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    PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Carol el Jue Sep 30, 2010 6:54 am

    Como están amigos , prometí para hoy compartir algo de lo que he aprendido acerca del viento solar , si bien he asimilado bastantes conceptos acerca de este tema , me parece un despropósito comentar como míos , datos e investigaciones que ya han sido investigadas y muy seriamente por otros , así que voy a compartir buenas informaciones a partir de aquí .
    La única salvedad que voy a hacer , y que merece un capítulo aparte , son los importantísimos aportes hechos por el Maestro Sahú Ari Merek , acerca de la Física Alquímica , quien registra valores componenciales dentro de los rayos cósmicos y el viento solar , los cuales son absolutamente desconocidos por la ciencia actual , y que cumplen roles y efectos muy importantes sobre nuestro planeta . Acerca de estos temas , ya iré desarrollando .
    Lo que haré , a continuación , será seleccionar , todos los temas inherentes , al viento solar , los rayos cósmicos , ionosfera , magnetopausa etc. los cuales al combinar las informaciones , nos darán la pauta de como re dirigir nuestras investigaciones .
    Admin .


    Última edición por Admin el Jue Sep 30, 2010 7:03 am, editado 1 vez


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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Carol el Jue Sep 30, 2010 6:58 am

    Viento solar


    El plasma del viento solar al llegar a la heliopausa.
    De forma genérica, se denomina viento solar al flujo de partículas (en su mayoría protones de alta energía, de alrededor de 500 keV) emitidos por la atmósfera de una estrella
    El flujo continuo de partículas que fluyen hacia el exterior del Sol, fue sugerida por el astrónomo aficionado británico Richard C. Carrington. En 1859, Carrington y Richard Hodgson, de forma independiente hizo la primera observación de lo que más tarde sería llamado una llamarada solar. Este es un repentino estallido de energía de la atmósfera solar. Al día siguiente, una tormenta geomagnética, se observó, y Carrington sospecha que puede haber una conexión. George Fitzgerald sugirió más tarde que la cuestión se estaba regularmente acelerado hacia el Sol y se llega a la Tierra después de varios días.
    En 1990, la sonda Ulysses fue lanzada para estudiar el viento solar desde las altas latitudes solares. Todas las observaciones anteriores se habían realizado en o cerca del plano de la eclíptica del Sistema Solar.
    [editar]Composición

    La composición elemental del viento solar en el Sistema Solar es idéntica a la de la corona solar: un 73% de hidrógeno y un 25% de helio, con algunas trazas de impurezas. Las partículas se encuentran completamente ionizadas, formando un plasma muy poco denso. En las cercanías de la Tierra, la velocidad del viento solar varía entre 200 y 889 km/s, siendo el promedio de unos 450 km/s. El Sol pierde aproximadamente 800 kg de materia por segundo en forma de viento solar.
    Dado que el viento solar es plasma, extiende consigo el campo magnético solar. A una distancia de 160 millones de km, la rotación solar barre al viento solar en forma de espiral, arrastrando sus líneas de campo magnético, pero más allá de esa distancia el viento solar se dirige hacia el exterior sin mayor influencia directa del Sol. Las explosiones desusadamente energéticas de viento solar causadas por manchas solares y otros fenómenos atmosféricos del Sol se denominan "tormentas solares" y pueden someter a las sondas espaciales y los satélites a fuertes dosis de radiación. Las partículas de viento solar que son atrapadas en el campo magnético terrestre muestran tendencia a agruparse en los cinturones de Van Allen y pueden provocar las Auroras boreales y las Auroras australes cuando chocan con la atmósfera terrestre cerca de los polos geográficos. Otros planetas que tienen campos magnéticos similares a los de la Tierra también tienen sus propias auroras.
    [editar]Efecto

    El viento solar forma una "burbuja" en el medio interestelar (hidrógeno y helio gaseosos en el espacio intergaláctico). El punto en el que la fuerza ejercida por el viento solar no es suficientemente importante como para desplazar el medio interestelar se conoce como heliopausa y se considera que es el "borde" más exterior del sistema solar. La distancia hasta la heliopausa no es conocida con precisión y probablemente depende de la velocidad del viento solar y de la densidad local del medio interestelar, pero se sabe que está mucho más allá de la órbita de Plutón.

    El texto que sigue es una traducción defectuosa o incompleta.
    Si deseas colaborar con Wikipedia, busca el artí*** original y mejora o finaliza esta traducción.
    Puedes dar aviso al autor principal del artí*** pegando el siguiente código en su página de discusión: {{subst:Aviso maltraducido|Viento solar}} ~~~~
    [editar]Sobre la Magnetosferas
    Cuando el viento solar se acerca a un planeta que tiene un bien desarrollado campo magnético (como la Tierra, Júpiter y Saturno), las partículas son desviadas por la fuerza de Lorentz. Esta región, conocida como la magnetosfera, evita que las partículas cargadas expulsadas por el Sol impacten directamente la atmósfera y la superficie del planeta. La magnetosfera tiene más o menos la forma de un hemisferio en el lado hacia el Sol, y por consecuencia se forma una larga estela en el lado opuesto, de unos 300.000 km de largo. La frontera de esta región es llamada la magnetopausa, y algunas de las partículas son capaces de penetrar la magnetosfera a través de esta región por reconexión parcial de las líneas del campo magnético.
    La Tierra misma está protegida del viento solar por su campo magnético, que desvía la mayor parte de las partículas cargadas, y la mayoría de esas partículas cargadas son atrapados en el cinturón de radiación de Van Allen. La única vez que el viento solar es observable en la Tierra es cuando es lo suficientemente fuerte como para producir fenómenos como las auroras y las tormentas geomagnéticas. Cuando esto sucede, aparecen brillantes auroras fuertemente ionizadas en la ionosfera, usando el plasma para expandirse en la magnetosfera, y causando el aumento del tamaño de la geosfera de plasma, y el escape de la materia atmosférica en el viento solar. Las tormentas geomagnéticas se producen cuando la presión del plasma contenido dentro de la magnetosfera es lo suficientemente grande para inflarse y por lo tanto distorsionan el campo geomagnético.
    El campo magnético del viento solar es responsable de la forma general de la magnetosfera de la Tierra, y las fluctuaciones en su velocidad, densidad, dirección, y arrastre afectan en gran medida el medio ambiente local en el espacio de la Tierra. Por ejemplo, los niveles de radiación ionizante y la interferencia de radio pueden variar por factores de cientos a miles, y la forma y la ubicación de la magnetopausa y la onda de choque en la parte directa al sol puede cambiar varias veces el radio de la Tierra, lo cual puede causar que los satélites geoestacionarios tengan una exposición al viento solar directa. Estos fenómenos son llamados colectivamente meteorología espacial.
    [editar]Sobre la Atmósfera
    El viento solar afecta a los rayos cósmicos entrantes que interactúan con la atmósfera de los planetas. Por otra parte, los planetas con una magnetosfera débil o inexistente, están sujetos al agotamiento de su atmósfera por el viento solar.
    En Venus, el planeta más cercano y más similar a la Tierra en nuestro sistema solar, tiene una atmósfera 100 veces más densa que la nuestra. Las sondas espaciales modernas han descubierto una cola de cometa que se extiende hasta la órbita de la Tierra.
    Marte es mayor que Mercurio, y esta cuatro veces más lejos del sol, y sin embargo, aquí se piensa que el viento solar ha eliminado hasta un tercio de su atmósfera original, dejando una capa igual a 1/100 de la atmósfera de la Tierra. Se cree que el mecanismo de este agotamiento es la atmósfera fue forzada dentro de las burbujas del campo magnético, que fueron posteriormente arrancadas por los vientos solares.
    Los Cinturones de Van Allen protegen la Tierra de los rayos cósmicos. Sin embargo existe una zona llamada Anomalía del Atlántico Sur, que es una depresión en el campo magnético. En esta zona se registra una mayor radiación que en otros sectores. Y afecta solamente a satélites que pasen por esta zona.
    [editar]Sobre las superficies planetarias
    Mercurio, el planeta más cercano al Sol, recibe toda la fuerza de los vientos solares, la atmósfera que tiene es residual y transitoria, por lo que su superficie siempre es impactada por la radiación.
    El satélite de la Tierra, la Luna no tiene atmósfera ni campo magnético intrínseco, y en consecuencia, su superficie es bombardeada con toda la fuerza del viento solar . Las misiones del Proyecto Apolo y todas sus herramientas fueron cubiertos con aluminio desplegado, y se usaron colectores pasivos en un intento de acceder a muestras de suelo lunar. Cuando la misión regresó y trajo las muestras de la superficie lunar, el estudio confirmó que el regolito lunar es rico en núcleos de los átomos depositados por el viento solar. Se ha especulado que estos elementos pueden llegar a ser recursos útiles para el futuro de las colonias de la Luna.
    Onda de choque


    Fotografía Schlieren de una onda de choque que viaja junto al morro de un objeto supersónico.
    En la mecánica de fluidos, una onda de choque es una onda de presión abrupta producida por un objeto que viaja más rápido que la velocidad del sonido en dicho medio, que a través de diversos fenómenos produce diferencias de presión extremas y aumento de la temperatura (si bien la temperatura de remanso permanece constante de acuerdo con los modelos más simplificados). La onda de presión se desplaza como una onda de frente por el medio.
    Una de sus características es que el aumento de presión en el medio se percibe como explosiones.
    También se aplica el término para designar a cualquier tipo de propagación ondulatoria, y que transporta, por tanto energía a través de un medio continuo o el vacío, de tal manera que su frente de onda comportamiento un cambio abrupto de las propiedades del medio .
    Aparición y propiedades fundamentales de ondas de choque

    En medios compresibles (gases) las perturbaciones en el medio se transmiten como ondas de presión a distintas velocidades, por ejemplo, al mover la mano desplazamos aire a la velocidad de la mano, al hablar producimos una onda que se mueve aproximadamente a la velocidad del sonido y un pistón de coche produce una onda de choque que se mueve a velocidad del pistón, por lo general a una velocidad superior a la del sonido.
    Si la perturbación se produce a una velocidad menor a la del sonido, la perturbación es la responsable de que el gas se adapte a la forma del obstá*** para que, por ejemplo, al mover la mano no se quede un vacío de gas en el lugar que ocupaba la mano anteriormente. El gas llena los huecos debido a que la perturbación le informa de a dónde tiene que ir.
    Pero si la perturbación se mueve más rápida que la velocidad del sonido (el pistón del coche, por ejemplo), la materia del medio en las cercanías del origen de la perturbación no puede reaccionar lo suficientemente rápido como para evadir a la perturbación. El valor de las condiciones del gas(densidad, presión, temperatura, velocidad, etc.) cambian casi instantaneamente para adaptarse a la perturbación. Así se producen ondas de perturbación con aumento de presión y temperatura, llamadas ondas de choque. El vacío que crea el pistón al moverse de una posición a otra se llena mediante unos mecanismos distintos a los de movimiento subsónico, las ondas de Rankine-Hugoniot u ondas de expansión.
    Fenómenos similares se conocen no solamente en la mecánica de fluidos, por ejemplo la radiación de Cherenkov, fenómeno mediante el cual una partícula cargada eléctricamente que viaja a una velocidad menor a la de la luz en el vacío pero mayor que en un medio material (por ejemplo la atmósfera) genera por así decirlo ondas de choque de radiación al atravesar dicho medio.
    Hay dos tipos fundamentales de ondas de choque que en la física son equivalentes y solamente se distinguen en la elección del sistema de referencia:
    Ondas progresivas en medio parado: son producidas por perturbaciones súbitas en un medio, como a través de una explosión o un pistón en un motor, tubo de choque, etc. Se mueven a velocidad supersónica y realmente el observador está quieto en el medio y ve pasar la onda en movimiento.
    Ondas estáticas en medio fluido: son producidas cuando hay un objeto moviéndose a velocidad supersónica relativa al medio, es decir, el observador está montado sobre la onda y ve moverse al medio, por ejemplo el viento solar al incidir contra la tierra o un avión volando a velocidad supersónica.
    Los ejemplos anteriores vienen a mostrar la forma más sencilla de estudiar dichos fenómenos, pero como ya se ha dicho anteriormente la única diferencia estriba en la elección del sistema de referencia, por ejemplo, la forma más sencilla de estudiar la onda de choque producida por un proyectil matemáticamente es montándonos virtualmente en el proyectil aunque sea físicamente imposible hacerlo. No obstante el estudio se hace fotografiando la onda cuando pasa por delante de una cámara colocada a tal efecto.
    [editar]Ejemplos

    Explosiones, como por ejemplo bombas cuyas ondas son las responsables de mover objetos y destruirlos. Para esas ondas de detonación existen modelos matemáticos empíricos y teóricos exactos.
    Los aviones supersónicos provocan ondas de choque al volar por encima de régimen transónico (M > 0,Cool pues aparecen zonas donde el aire supera la velocidad del sonido localmente, por ejemplo sobre el perfil del ala, aunque el propio avión no viaje a M > 1.
    Meteoritos que entran en la atmósfera producen ondas de choque. El aumento de temperatura producido por la onda de choque es la responsable de que se vean los meteoros.
    En los alrededores del canal del relámpago hay un aire muy caliente que, con ondas de choque, produce el trueno en tormentas. Es decir que es como una explosión a lo largo del camino que recorre el relámpago. Debido a las fluctuaciones irregulares que influyen el camino de las ondas, no solo se oye un golpe sino una serie de más o menos golpes fuertes en una distancia lejana.
    En el medio interestelar las ondas de choque pueden ser provocadas por Supernovas o por nubes de gas y de polvo al ser atravesadas por cuerpos en movimiento (Bow Shock, en inglés). Se pueden observar gracias a los Rayos X.
    Los límites de la Magnetosfera de la Tierra son señalados como ondas de choque. En esa frontera las partículas del viento solar son frenadas abruptamente. Como la velocidad media de esas partículas es relativamente más grande que la velocidad del sonido en este medio se producen ondas de choque.
    En ~ 50-100 UA el viento solar se frena a través del medio interestelar. En el límite de la heliopausa puede aparecer una onda de choque.
    En los propulsores de los cohetes pueden aparecer ondas de choque si han sido mal diseñados. Esas ondas pueden causar la destrucción del cohete, por lo que deben ser amortiguadas.
    [editar]Uso en la medicina

    En medicina se usan ondas de choque para destrozar cálculos renales, técnica denominada litroticia. La terapia extracoporal con ondas de choque también se usa cuando hay que curar fracturas que no sanan de otra manera y en la fisioterapia.
    Actualmente su uso en medicina estética es conocido para el tratamiento de la celulitis y el efecto llamado "piel de naranja", mejorando a su vez notablemente la elasticidad de la piel y mejora del tono muscular.[cita requerida] Con las ondas de choque se produce una hipervascularización de la zona tratada provocando a su vez una descompresión de las celulas celulíticas hiperatrofiadas, favoreciendo una pérdida de circunferencia y centímetros del área.
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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Carol el Jue Sep 30, 2010 6:59 am

    Ionosfera


    Esquema de la propagación por onda corta mediante rebotes sucesivos ionosfera-tierra, que permite sobrepasar el horizonte electromagnético.
    La ionosfera o ionósfera1 2 ,3 es la parte de la atmósfera terrestre ionizada permanentemente debido a la fotoionización que provoca la radiación solar. Se sitúa entre la mesosfera y la exosfera, y en promedio se extiende aproximadamente entre los 85 km y los 700 km de altitud, aunque los límites inferior y superior varían según autores y se quedan en 80-90 y 600-800 km respectivamente. Por otra parte, algunos consideran que la alta ionosfera constituye el límite inferior de la magnetosfera, solapándose ligeramente ambas capas (entre los 500 y 600-800km). La ionosfera también se conoce como termosfera4 por las elevadas temperaturas que se alcanzan en ella debido a que los gases están en general ionizados. Si el sol está activo, las temperaturas en la termosfera pueden llegar a 1.500 °C; sin embargo, estas elevadas temperaturas no se corresponden con la sensación de calor que tendríamos en la troposfera porque en la termosfera la densidad es muchísimo más baja. Los gases aparecen ionizados porque esta capa absorbe las radiaciones solares de menor longitud de onda (rayos gamma y rayos X) que son altamente energéticos.
    Entre las propiedades de la ionosfera, encontramos que esta capa contribuye esencialmente en la reflexión de las ondas de radio emitidas desde la superficie terrestre, lo que posibilita que éstas puedan viajar grandes distancias sobre la Tierra gracias a las partículas de iones (cargadas de electricidad) presentes en esta capa. Además, en esta capa se desintegran la mayoría de meteoroides, a una altura entre 80 y 110 km, debido al rozamiento con el aire y dan lugar a meteoros o estrellas fugaces.
    Pero las estrellas fugaces no son el único fenómeno luminoso que ocurre en esta capa. En las regiones polares las partículas cargadas portadas por el viento solar son atrapadas por el campo magnético terrestre incidiendo sobre la parte superior de la ionosfera y dando lugar a la formación de auroras.
    Ionosfera


    Esquema de la propagación por onda corta mediante rebotes sucesivos ionosfera-tierra, que permite sobrepasar el horizonte electromagnético.
    La ionosfera o ionósfera1 2 ,3 es la parte de la atmósfera terrestre ionizada permanentemente debido a la fotoionización que provoca la radiación solar. Se sitúa entre la mesosfera y la exosfera, y en promedio se extiende aproximadamente entre los 85 km y los 700 km de altitud, aunque los límites inferior y superior varían según autores y se quedan en 80-90 y 600-800 km respectivamente. Por otra parte, algunos consideran que la alta ionosfera constituye el límite inferior de la magnetosfera, solapándose ligeramente ambas capas (entre los 500 y 600-800km). La ionosfera también se conoce como termosfera4 por las elevadas temperaturas que se alcanzan en ella debido a que los gases están en general ionizados. Si el sol está activo, las temperaturas en la termosfera pueden llegar a 1.500 °C; sin embargo, estas elevadas temperaturas no se corresponden con la sensación de calor que tendríamos en la troposfera porque en la termosfera la densidad es muchísimo más baja. Los gases aparecen ionizados porque esta capa absorbe las radiaciones solares de menor longitud de onda (rayos gamma y rayos X) que son altamente energéticos.
    Entre las propiedades de la ionosfera, encontramos que esta capa contribuye esencialmente en la reflexión de las ondas de radio emitidas desde la superficie terrestre, lo que posibilita que éstas puedan viajar grandes distancias sobre la Tierra gracias a las partículas de iones (cargadas de electricidad) presentes en esta capa. Además, en esta capa se desintegran la mayoría de meteoroides, a una altura entre 80 y 110 km, debido al rozamiento con el aire y dan lugar a meteoros o estrellas fugaces.
    Pero las estrellas fugaces no son el único fenómeno luminoso que ocurre en esta capa. En las regiones polares las partículas cargadas portadas por el viento solar son atrapadas por el campo magnético terrestre incidiendo sobre la parte superior de la ionosfera y dando lugar a la formación de auroras.
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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Carol el Jue Sep 30, 2010 7:04 am

    Magnetosfera


    Imagen artística de la magnetosfera terrestre y su interacción con el viento solar.
    La magnetosfera o magnetósfera1 es una región alrededor de un planeta en la que el campo magnético de éste desvía la mayor parte del viento solar formando un escudo protector contra las partículas cargadas de alta energía procedentes del Sol. La magnetosfera terrestre no es única en el Sistema Solar y todos los planetas con campo magnético, Mercurio, Júpiter, Saturno, Urano, y Neptuno poseen una magnetosfera propia. Ganimedes, satélite de Júpiter, tiene un campo magnético pero demasiado débil para atrapar el plasma del viento solar. Marte tiene una muy débil magnetización superficial sin magnetosfera exterior.
    Las partículas del viento solar que son detenidas forman los cinturones de Van Allen. En los polos magnéticos, las zonas en las que las líneas del campo magnético terrestre penetran en su interior, parte de las partículas cargadas son conducidas sobre la alta atmósfera produciendo las auroras boreales o australes. Tales fenómenos aurorales han sido también observados en Júpiter y Saturno.
    Estructura



    Diagrama creado por la NASA.
    La magnetosfera (500-60.000 km) contiene gran parte de la exosfera (700-10.000 km), y es la parte más externa y amplia de la atmósfera terrestre. Es decir, comienza a unos 500 km de altura, por encima de la ionosfera, donde las partículas ionizadas de la atmósfera interaccionan con mayor intensidad con el campo magnético terrestre. La magnetosfera interacciona con el viento solar en una región denominada magnetopausa que se encuentra a unos 60.000 km de la Tierra en la dirección Tierra-Sol y a mucha mayor distancia en la dirección opuesta. Por delante de la magnetopausa se encuentra la superficie de choque entre el viento solar y el campo magnético. En esta región el plasma solar se frena rápidamente antes de ser desviado por el resto de la magnetosfera. Las partículas cargadas del viento solar son arrastradas por el campo magnético sobre los polos magnéticos dando lugar a la formación de auroras polares, boreales en el hemisferio norte y australes en el hemisferio sur. En el lado no iluminado las líneas de campo se deforman y alargan arrastradas por el viento solar alcanzando un tamaño de 300.000 km en la dirección opuesta al Sol.
    A unos pocos millares de km de la superficie terrestre se encuentra una región en el ecuador magnético en el que muchas de las partículas cargadas son atrapadas y aceleradas formando los cinturones de Van Allen o cinturones de radiación.
    Algunos científicos piensan que sin la magnetosfera la Tierra habría perdido la mayoría del agua de la atmósfera y los océanos en el espacio, debido al impacto de partículas energéticas que disociarían los átomos de hidrógeno y oxígeno permitiendo escapar los ligeros átomos de hidrógeno, por lo que el planeta se parecería mucho más a Marte. Se estima que este pudo ser un factor importante en la pérdida de agua de la atmósfera primitiva Marciana.
    Está capa magnetica evita que las oleadas de rayos UV atraviesen nuestra atmosfera, sin descartar que algunas de ellas llegan a penetrar y conseguir un espectaculo denominado aurora boreal en el cielo de los polos norte y sur de la tierra.
    [editar]Historia

    La magnetosfera terrestre fue descubierta en 1958 por el satélite estadounidense Explorer I. Antes de ello se conocían algunos efectos magnéticos en el espacio ya que las erupciones solares producían en ocasiones tormentas magnéticas en la Tierra detectables por medio de ondas de radio. Nadie sabía sin embargo cómo o por qué se producían estas corrientes y también era desconocido el viento solar.
    Antes de esto, los científicos sabían que fluía la corriente eléctrica en el espacio, debido a las erupciones solares. No se sabía, sin embargo, cuando esas corrientes fluían y por qué. En agosto y septiembre de 1958, el Proyecto Argus se realizó para probar una teoría sobre la formación de los cinturones de radiación que pueden tener uso táctico en la guerra.
    En 1959 Thomas Gold propuso el nombre de la magnetosfera, cuando escribió: "La región por encima de la ionosfera, en la que el campo magnético de la tierra, predomina sobre las corrientes de gas y partículas rápidas cargadas, se sabe que se extiende en un distancia del orden de 10 radios terrestres, por lo que podría ser llamada apropiadamente como magnetosfera"
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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Carol el Jue Sep 30, 2010 7:05 am

    Campo magnético terrestre


    Las líneas del campo magnético terrestre salen del polo norte magnético hacia el polo sur.
    El campo magnético terrestre presente en la Tierra no es equivalente a un dipolo magnético con el polo S magnético próximo al Polo Norte geográfico, y, con el polo N de campo magnético cerca del Polo Sur geográfico, sino más bien presenta otro tipo especial de magnetismo. Es un fenómeno natural originado por los movimientos de metales líquidos en el núcleo del planeta y está presente en la Tierra y en otros cuerpos celestes como el Sol.
    Se extiende desde el núcleo atenuándose progresivamente en el espacio exterior (sin límite), con efectos electromagnéticos conocidos en la magnetosfera que nos protege del viento solar, pero que además permite fenómenos muy diversos como la orientación de las rocas en las dorsales oceánicas, la magnetorrecepción de algunos animales y la orientación de las personas mediante brújulas.
    Una brújula apunta en la dirección Sur-Norte por tratarse de una aguja imantada inmersa en el campo magnético terrestre: desde este punto de vista, la Tierra se comporta como un imán gigantesco y tiene polos magnéticos, los cuales, en la actualidad, no coinciden con los polos geográficos.
    El Polo Sur Magnético se encuentra a 1800 kilómetros del Polo Norte Geográfico. En consecuencia, una brújula no apunta exactamente hacia el Norte geográfico; la diferencia, medida en grados, se denomina declinación magnética. La declinación magnética depende del lugar de observación, por ejemplo actualmente en Madrid (España) es aproximadamente 3º oeste. El polo Sur magnético está desplazándose por la zona norte canadiense en dirección hacia el norte de Alaska.
    Variaciones del campo terrestre



    Mapa del mundo de la declinación magnética de 1590 a 1990.
    El campo magnético de la tierra varía en el curso de las eras geológicas, es lo que se denomina variación secular. Según se ha comprobado por análisis de los estratos al considerar que los átomos de hierro contenidos tienden a alinearse con el campo magnético terrestre. La dirección del campo magnético queda registrada en la orientación de los dominios magnéticos de las rocas y el ligero magnetismo resultante se puede medir.
    Midiendo el magnetismo de rocas situadas en estratos formados en periodos geológicos distintos se elaboraron mapas del campo magnético terrestre en diversas eras. Estos mapas muestran que ha habido épocas en que el campo magnético terrestre se ha reducido a cero para luego invertirse.
    Durante los últimos cinco millones de años se han efectuado más de veinte inversiones, la más reciente hace 700.000 años. Otras inversiones ocurrieron hace 870.000 y 950.000 años. El estudio de los sedimentos del fondo del océano indica que el campo estuvo prácticamente inactivo durante 10 o 20 mil años, hace poco más de un millón de años.
    No se puede predecir cuándo ocurrirá la siguiente inversión porque la secuencia no es regular. Ciertas mediciones recientes muestran una reducción del 5% en la intensidad del campo magnético en los últimos 100 años, hecho que ha estimado que el campo magnético terrestre prácticamente desaparecerá dentro de unos 1500 años aproximadamente. En la Anomalía del Atlántico Sur, la fuerza del campo magnético está disminuyendo diez veces más rápido que en otros lugares.
    [editar]Magnetismo planetario

    El magnetismo es un fenómeno extendido a todos los átomos con desequilibrio magnético. La agrupación de dichos átomos produce los fenómenos magnéticos perceptibles, y los cuerpos estelares, los planetas entre ellos, son propicios a tener las condiciones para que se desarrolle un campo magnético de una cierta intensidad. En el interior de los planetas, la acumulación de materiales ferromagnéticos (como hierro) y su movimiento diferencial relativo respecto a otras capas del cuerpo inducen un campo magnético de intensidad dependiente de las condiciones de formación del planeta. En el mismo siempre se distinguen los dos polos, equivalentes a los de un imán normal. En el caso de la Tierra, la zona en la que se mueve está influenciada por el campo magnético solar, pero el propio campo magnético terrestre crea como una burbuja, la magnetosfera terrestre, dentro del anterior. Dicha burbuja tiene una capa límite entre su influencia y la solar (magnetopausa) que es aproximadamente esférica hacia el Sol, y alargada hacia el sistema solar externo, acercándose a la superficie terrestre en los polos magnéticos terrestres. La interacción en constante evolución entre ambos campos magnéticos y las partículas cargadas provenientes del Sol produce fenómenos como las auroras (boreales o australes) y la interferencia en las comunicaciones por ondas electromagnéticas, así como alteraciones en los satélites artificiales en órbita.


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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Carol el Jue Sep 30, 2010 7:06 am

    Reversión geomagnética
    (Redirigido desde Reversión Geomagnética)


    Recientes reversiones geomagneticas.
    Una reversión geomagnética es un cambio en la orientación del campo magnético terrestre tal que las posiciones del polo norte y sur magnético se intercambian. Estos eventos, los cuales se cree duran de cientos a miles de años a menudo implican un descenso prolongado de la fuerza del campo magnético seguida por una recuperación rápida después de que la nueva orientación se ha establecido.
    Historia

    Por largos períodos, las reversiones magnéticas parecen haber ocurrido con una frecuencia de 1 a 5 eventos por millón de años. No obstante esta duración es altamente variable.
    Durante algunos períodos geológicos, (ej. el Cretáceo Largo Normal comprendido entre el Aptiano hasta el Santoniano), el campo magnético terrestre se observa mantuvo una sola orientación por decenas de millones de años. Otros eventos parecen haber ocurrido muy rápidamente con no más que una reversión en 50 milenios.
    La última reversión de que se tiene dato fue la Reversión Brunhes-Matuyama, aproximadamente hace 780.000 años.
    [editar]Causas

    La opinión científica se encuentra dividida al tratar de explicar qué causa la reversión geomagnética. Muchos científicos creen que la reversión es un aspecto inherente de la hipótesis de la dínamo de cómo el campo geomagnético es generado. En simulaciones por ordenador, se observa que las líneas de campo magnético pueden algunas veces entrelazarse e incluso desorganizarse por los movimientos caóticos del metal líquido del núcleo externo.
    En algunas simulaciones, esto conduce a una inestabilidad en la cual el campo magnético se invierte espontáneamente a la orientación contraria. Este argumento es respaldado por las observaciones del campo magnético solar, el cual experimenta reversiones espontáneas cada 7-15 años (ver: Ciclo solar).
    Sin embargo, en el caso del Sol, se observa que la intensidad magnética solar se incrementa demasiado durante una reversión, mientras que en el caso de la Tierra, las reversiones parecen ocurrir durante una disminución en la fuerza del campo magnético.
    Los métodos de cálculo actuales han utilizado grandes simplificaciones, para producir los modelos que corren en aceptables escalas de tiempo para programas de investigación.
    Una opinión minoritaria, sustentada por figuras como Richard A. Muller, es que las reversiones geomagnéticas no son procesos espontáneos, sino más bien que éstos son accionados por eventos externos los cuales interrumpen directamente el flujo dentro del núcleo de la tierra. Tales procesos pueden incluir la llegada de trozos continentales llevados hacia abajo del manto por la acción de las placas tectónicas en las zonas de subducción, la iniciación de nuevas protuberancias en los límites del manto central y posiblemente fuerzas de cizalla debidas a algún Impacto astronómico.
    Los sustentantes de esta teoría afirman que cualquiera de estos eventos pueden conducir a una interrupción a gran escala del dínamo terrestre, al desactivar efectivamente el campo geomagnético. Desde que el campo se encuentra fijo en la orientación Norte-Sur actual o una orientación invertida, proponen que cuando el campo se recupera de tal interrupción, elige de manera espontánea ya sea uno u otro estado, de tal manera que la recuperación es vista como una reversión en cerca de la mitad de todos los casos.
    Las interrupciones breves que no tienen como resultado una reversión son conocidas y se les conoce como excursiones geomagnéticas.
    [editar]Observando el campo magnético en el pasado

    Las reversiones pasadas del campo geomagnético pueden ser y han sido registradas en minerales ferromagnéticos congelados o depósitos sedimentarios de flujos volcanicos enfriados en la tierra, originalmente. No obstante, el registro de pasadas reversiones geomagneticas fue advertido primero al observar las "anomalías" de las bandas magnéticas en el fondo del océano. Dado que el fondo del mar se extiende con una tasa más o menos constante, esto tiene como resultado la aparición de franjas anchamente evidentes de que la polaridad pasada del campo puede ser inferida al mirar los datos reunidos por el simple arrastre de un magnetómetro por el lecho marino. Sin embargo, desde que no existe ninguna subducción del fondo del mar ( ni el empuje del fondo del mar en las placas continentales como en el caso de Ophiolytes) que es más viejo con cerca de 180 millones de años de edad, es necesario el uso de otros métodos para detectar reversiones pasadas. La gran mayoría de las rocas sedimentarias incorporan delgadas cantidades de minerales enriquecidos con hierro, cuya orientación es influenciada por el ambiente magnético bajo el cual se formaron. Bajo condiciones favorables, es así posible extraer información de las variaciones del campo magnetico en muchas rocas sedimentarias. Sin embargo los procesos diagenéticos -al quedar sepultadas- pueden borrar la evidencia del campo magnético original.
    Dado que el campo magnético terrestre está presente de manera global, hallar patrones similares en las variaciones magnéticas en diferentes sitios es un método usado para correlacionar edades a través de diferentes localidades. En las pasadas cuatro décadas, grandes cantidades de de datos paleomagnéticos han sido acumulados para arrojar una edad del fondo marino de unos 250 millones de años y de tal suerte que han venido a ser una importante y conveniente herramienta usada para estimar la edad de capas geológicas en el campo. Aunque no es en si un método independiente de datación, sino que depende de otros como datación a base de radioisótopos, ha venido a ser usado especialmente por los geólogos metamórficos e ígneos donde el uso de fósiles en la estimación de las edades están raramente disponibles.
    [editar]El calendario de polaridad geomagnética

    [editar]La frecuencia de reversiones geomagnéticas en el tiempo
    [editar]El Cretáceo largo normal
    Un largo período durante el cual no hubo reversión de los polos magnéticos, fue el Cretáceo Largo (también llamado Cretáceo Supercrón o C34) que duró cerca de 120 a 83 millones de años. Este período contempla el Aptiano y el Santoniano.
    Una tendencia interesante de observar es que al mirar la frecuencia de las reversiones magnéticas antes y después del período: la frecuencia disminuyó de manera constante antes del período, alcanzando su punto más bajo (sin reversión) durante el perìodo, después del Supercrón la frecuencia de las reversiones se incrementa lentamente sobre los siguientes 80 millones de años hasta el presente.
    [editar]"La quieta Zona Jurásica"
    La zona jurásica es una sección del fondo marino que esta completamente desprovista de bandas magnéticas, que pueden ser detectables en otra parte. Esto podría significar que hubo un período largo de estabilidad polar durante el período jurásico, de manera semejante al Supercrón Cretáceo. Otra posibilidad, es que como esta area es la más vieja del fondo marino, cualquier magnetización, que haya existido se degradó completamente. Estas zonas existen en los márgenes continentales del Océano Atlántico así como en parte del Pacífico Occidental (tal como en la Fosa de las Marianas)
    [editar]El Supercrón Kiaman
    Es otro largo período en el cual no hubo reversión de los polos magnéticos. Este período va del Carbonífero al final del Pérmico
    [editar]Futuro del campo magnético presente



    Variaciones geomagnéticas desde la última reversión.
    En la actualidad, el campo magnético en general ha venido a ser más débil, en una tasa que de continuar, ocasione que el campo se desplome temporalmente hacia el año 3000 o 4000. La anomalía del Atlántico Sur se cree que es producto de ello. El fuerte deterioro corresponde a un descenso en un 10 a un 15% sobre los últimos 150 años, y se ha acelerado en los últimos años; sin embargo la intensidad geomagnética ha disminuido casi de manera contínua en un máximo de 35% por encima del valor más reciente logrado. La tasa de disminución y la fuerza actual está dentro de lo normal de variación, como lo demuestran los registros de los campos magnéticos en el pasado, detectados en las rocas.
    No se sabe si el decaimiento del campo continuará en el futuro. Dado que ninguna reversión magnética ha sido observada por el humano moderno y el mecanismo de la generación de éste no está del todo comprendido, es difícil predecir cuales son las características del campo magnético que conducirán a dicha reversión. Algunos especulan que una gran disminución del campo magnético, durante un período de reversión, expondrá a la superficie de la tierra a un sustancial y potencial incremento de radiación cósmica. No obstante, el Homo erectus y sus ancestros han sobrevivido a muchas reversiones previas.
    No hay evidencia de que una reversión del campo magnético haya causado cualquier extinción biológica. Una posible explicación es que el viento solar puede inducir un campo magnetico suficiente -en la ionosfera de la Tierra - para protegerla de las partículas altamente energéticas, aún en ausencia del campo magnetico normal del planeta.[1]
    El polo norte magnético de la tierra se está desplazando de Canadá hacia Siberia con una tasa de 10 km por año al comienzo del siglo XX llegando a 40 km por año en el 2003 [2]. Se desconoce si este deslizamiento continuará acelerándose.
    Aunque la inspección de las reversiones ocurridas en el pasado no implican extinciones biológicas, la sociedad actual con su dependencia de la electricidad y sus efectos electromagnéticos(ej. la radio, la comunicación satelital) puede ser vulnerable a la interrupción tecnológica bajo las condiciones de una completa reversión de los campos magnéticos.
    Glatzmaier y su colaborador Paul Roberts (de la UCLA) han construido un modelo numérico de los procesos dinámicos, líquidos y electrodinámicos al interior de la Tierra y lo procesaron en una supercomputadora Cray. Los resultados reprodujeron las características clave del campo magnético, simulando un tiempo de 40 ka. Además se pudo observar que el campo generado por el cálculo del ordenador, se invirtió por sí mismo.
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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Carol el Jue Sep 30, 2010 7:09 am

    Viento Solar :
    El viento solar está hecho de Hidrógeno (95%), Helio (4%) y Carbón, Nitrógeno, Oxígeno, Neón, Magnesio, Silicón y Hierro (~1%). Estos átomos se encuentran todos en forma de iones positivos, lo que significa que han perdido electrones debido a la muy alta temperatura. Por lo que el viento solar está compuesto de iones positivos y de los electrones que estos iones perdieron.
    El viento solar puede considerarse como la parte más exterior de la corona, que es expulsada violentamente hacia el espacio interplanetario por los procesos energéticos en actividad en las regiones subyacentes del Sol. Las partículas alcanzan velocidades comprendidas entre los 350 y los 800 km por segundo; en la próximidad de la órbita terrestre, tiene una densidad de 5 unidades por centímetro cúbico.

    Los efectos del viento solar sobre el ambiente que rodea a la Tierra son notables. Entrando en contacto con el campo magnético terrestre, las partículas permanecen interpoladas en las líneas del propio campo y dan lugar a los cinturones de Van Allen. Por otra parte, chocando con los estratos más exteriores de la atmósfera, generan fenómenos como las Auroras boreales y las tempestades magnéticas, que tanto influyen en las comunicaciones de radio.

    La intensidad del viento solar es modulada tanto por el periodo de rotación del Sol (27 días) como por el ciclo de once años de la actividad solar. ( Así como el Gran ciclo Solar de 11.000 años , como sostiene el Maestro Sahú Ari Merek )


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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Carol el Jue Sep 30, 2010 7:10 am

    En la sección 01.08, dentro de los tres tipos de rayos cósmico que clasificamos, mencionamos a los rayos cósmicos anómalos (RCA).. Estos rayos, se cree que se forman dentro del sistema solar en el punto terminal de choque de los vientos solares dentro de la heliosfera. Si estos RCA llegaran a la Tierra, se piensa que algunos quedaran atrapados en el interior de las bandas de radiación. Como lo señalamos también en esa sección, los científicos tienen la esperanza de aprender más sobre los RCAs cuando el Voyager y la nave espacial Pioneer pasen por el punto terminal de las ondas de choques de la heliosfera y entren a la heliosfera exterior.
    Una de las ideas que se tiene, sobre cómo se generan estos rayos cósmicos anómalos, es de que se forman en los momentos en que el plasma interestelar es almacenado por un campo magnético interplanetario en la heliosfera exterior, mientras el gas neutro interestelar atraviesa al sistema solar a una velocidad de 25 km/s como si fuera uno de los típicos vientos interestelares que recorren el sistema. El proceso se inicia cuando los átomos que integraran a los rayos, se encuentran muy cerca del Sol, sufren la pérdida de un electrón debido a los efectos de la fotoionización o por cargas-descargas. Si es por lo primero, ello se debió a que electrones fueron alcanzados e eliminados por fotones solares ultravioletas. Si es lo segundo, es el producto del acoplamiento de electrones a átomos ionizados del viento solar. Una vez que se cargan estas partículas, son tomadas por el campo magnético del Sol y llevadas hacia a fuera a los lugares de impacto del viento solar. Durante ese viaje, a esas partículas se les llama «iones recolectores».
    Por su parte, esos iones repetidamente colisionan con el terminal de choques del viento solar, los que los hace ganar energía. Este proceso dura hasta que logran escarparse del terminal y se difunden hacia la heliosfera interior. Aquellos que logran acelerarse en ese escenario son los que se conocen como «rayos cósmicos anómalos».
    Sin embargo, en las colisiones no es exactamente donde las partículas se aceleran. Pero sí puede ser un factor importante el incremento de energía que adquieren los iones recolectores en las colisiones que experimentan con la región de interacción coronatica o CIRs para que se generen los RCA. También es una gran interrogante, el mecanismo de aceleración que opera para los iones recolectores en el viento solar en las colisiones con el punto terminal de choques.
    Modelos de heliosfera


    Fig. 01.11.02.- Interacción entre el viento solar y el medio interestelar. Propagación y aceleración de los rayos cósmicos anómalos en la heliosfera y sus efectos sobre el viento solar. El rayo cósmico modificó los choques.
    A la izquierda, se grafican las fases de los rayos cósmicos a una densidad galáctica de 30 MeV y a la derecha, a una de 500 MeV en el plano meridional, con los átomos de hidrógeno incluidos. La pared de modulación se halla en la parte superior del grafo de helio y la reaceleración en la posterior.
    Se piensa que los rayos cósmicos anómalos son entes particulados representantes del medio interestelar local. Además, se cree que posiblemente no experimenten los violentos sucesos que acaecen en los RCGs, ya que tienen una energía y velocidad inferior. En su contextura, los RCAs incluyen grandes cantidades de helio, oxígeno, neón, y otros elementos con un alto poder de ionización, es decir, que requieren grandes cantidades de energía para ionizarse, o formar iones. Por otra parte, los RCAs son una buena herramienta para estudiar el movimiento de las partículas energéticas que circulan por el sistema solar; para aprender las características generales de la heliosfera, y para ilustrarse sobre la naturaleza del material interestelar en sí mismo.

    Fig.01.11.03
    Anteriormente, señalamos que los rayos cósmicos anómalos (RCAs) son una muestra del medio neutro interestelar (MSI) que han sido barridos desde la heliosfera por el viento solar e, ionizados, y acelerados a una energía que va desde ~ 1 a ~ 50 MeV/nuc en el punto terminal de choque del viento solar. Además, mencionamos que se habían logrado identificar algunos elementos que constituían su estructura como He, O, y Ne, a los que habría que agregar H, N, C y Ar, que son en parte neutros en el MSI, debido a sus potenciales de ionización relativamente altos . Las mediciones de los isótopos de estos elementos pueden proporcionar una rica información sobre la composición actual del medio interestelar que nos circunda y de su evolución que ha experimentado en el transcurso de los 4.600 millones de años desde que se formó el sistema solar.
    En los gráficos de arriba (Fig.03.06.06), se han trazado los espectros para los isótopos de oxígeno y de neón medidos por un espectrómetro solar. Sobre ~ 40 MeV/nuc, los grafos son dominados por rayos cósmicos galácticos (RCG), los cuales, generalmente, son proporcionales a la energía cinética que se encuentra por debajo de los ~ 100 MeV/nuc (líneas negras). Ahora, para energías más bajas, los componentes del RCA superan a los de RCG, salvo en el caso de 21Ne. Los espectros de los abundantes isótopos 16O y 20Ne han sido estudiados, en el pasado, generosamente, pero los espectros para los raros isótopos 18O y 22Ne de los rayos cósmicos anómalos, no han sido todavía analizados a cabalidad.

    En el sistema solar se encuentran varios componentes de Ne, incluso en el viento solar, como ser 22Ne/20 Ne ~ 0,073, y en la Luna y meteoritos como son Ne-A (22Ne/20Ne ~ 0,12) y Ne-C (22Ne/20Ne ~ 0,09). Por su parte, los rayos cósmicos galácticos son usualmente ricos en 22Ne, los cuales para producir la proporción ~ 0,6 requieren de 22Ne/20Ne ~ 0,4 en su fuente. Pero no es aconsejable todavía comparar los datos de Ne del sistema solar que hemos expuesto con los de los rayos cósmicos anómalos, ya que la proporción de éstos de ~ 0,1 es claramente menor que la de los rayos cósmicos galácticos, la cual es de ~ 0,4. Lo anterior, nos sugiere que los rayos cósmicos galácticos no son simplemente una muestra del material interestelar, sino que algo más, ya que en su formación tienen que haber recibido la contribución de alguna estrella rica en 22Ne.


    En octubre del año 2002, surgió otra idea respecto al origen de los rayos cósmicos anómalos. El Dr. Nathan Schwadron del Southwest Research Institute (SwRI) de San Antonio, Texas, EE.UU., propugnó que los rayos cósmicos anómalos tendrían su origen en elemento residuales de la formación del sistema solar.
    Schwadron, para formular su idea se basó en observaciones que se habían efectuado, poco tiempo antes, de los rayos cósmicos anómalos, en las cuales se habían detectado la inesperada presencia de hierro, silicio, y carbono. La detección de esos elementos arrinconarían las ideas que se tenían que estos rayos procederían del medio interestelar. El espacio interestelar tiene porciones de átomos de carbono, silicio y hierro, pero la ionización de estos elementos evita que penetren en profundamente dentro del sistema solar.
    Por otro lado, se sabe que en nuestro sistema planetario existen residuos de polvo que provienen desde su formación. Ese polvo se halla alojado cerca de la órbita de plutón y se conoce como el cinturón de Kuiper, el lugar donde se forman los cometas. También se sabe que el polvo que se encuentra desparramado por el cosmos desempeña un importante papel en la producción de partículas con la más alta energía de partículas. Es sabido también, que en el cinturón de Kuiper se producen grandes cantidades de polvo producto de colisiones de objetos que cohabitan en él. En consecuencia, por qué no sería posible que partículas cargadas de gran energía de los rayos cósmicos anómalos aceleradas por el viento solar fueran la consecuencia de la interacción con los granos del polvo producido en el cinturón de Kuiper.
    En las colisiones de objetos que se producen en el interior del cinturón de Kuiper se deben dar fraccionamientos de granos de materia. Esos granos serían bombardeados por partículas comportadas por el viento solar, ocasionando en ese proceso la liberación de los átomos de carbono, silicio y hierro que se han detectado. En el lugar del cinturón donde acontece el fenómeno, esas partículas obrarían recíprocamente con la radiación solar, siendo ionizadas. Acto seguido, el viento solar las impulsaría hacia a fuera del cinturón de Kuiper y las aceleraría en el borde del sistema solar a las energías detectadas en los rayos cósmicos anómalos y el campo magnético del viento las rebotaría hacía adentro o hacia a fuera del sistema solar.

    Debido a su alta velocidad, las partículas energéticas se mueven con una gran facilidad en todas las direcciones, y pueden generarse o alojarse en muchas fuentes como ser, entre otras, las siguientes: el Sol, planetas, cometas, polvo, el medio galáctico más allá de nuestra heliosfera, y el medio intergaláctico más allá de nuestra galaxia. Un tipo de partículas altamente energéticas llamadas «rayos cósmicos anómalos o ACRs», se formarían en colisiones producidas en los confines fronterizos del sistema solar.
    Por muchos años, los astrofísicos han tenido conocimiento de que algunos ACRs (indicados en amarillo) se originan del flujo de materia alojada en el espacio interestelar en la heliosfera. Pero también, existe la posibilidad de una segunda fuente. En efecto, en el año 2002, un grupo de científicos pertenecientes al Instituto SwRl, descubrió granos de materia que se hallan a la deriva dentro del cinturón de Kuiper, los cuales al colisionar con partículas del viento solar desprenderían átomos de elementos altamente ionizantes (señalado en azul). Como sabemos, en el cinturón de Kuiper, un antiguo remanente del disco donde se formaron los planetas, se hallan residuos de materia con la cual se forman los cometas, cantos particulados y polvo. Este cinturón, se halla ubicado un poco más allá que Plutón. Se trata de una fuente que proporciona una notable conexión entre la materia que le dio nacimiento a nuestro sistema solar y las partículas más energéticas producidas por la heliosfera.
    No caben dudas que lo logrado por los investigadores del SwRI es un paso importante para conocer cuál puede ser el origen de los rayos cósmicos anómalos. Las partículas energéticas que detectaron los profesionales de este instituto, fueron halladas en el lugar más extremo conocido del sistema solar. Pero también ese logro de haberse detectado, localmente, componentes de rayos cósmicos anómalos, proporciona una importante información sobre las condiciones que prevalecen en esa alejada región de nuestro sistema solar. Además, el descubrimiento de que con material de esa remota zona del sistema solar, se pueden generar rayos cósmicos anómalos, proporciona una buena herramienta para entender mejor su composición y masa y para investigar los procesos de interacción del polvo–plasma en el espacio.
    Por último, señalemos que se le denomina a estos rayos cósmicos como anómalos, debido a que se originan en una relativa vecindad de la Tierra, cerca del Sol, y su energía es más baja que la que comportan los rayos cósmicos galácticos e intergalácticos, cuya formación se efectúa en lugares lejanos de la galaxia y, más allá. Como ya lo hemos mencionado en reiteradas veces, los rayos cósmicos contienen las partículas más energéticas del cosmos, se mueven a través del universo a velocidades cercanas a la de la luz y bombardean constantemente a la Tierra.
    De la sección anterior, podemos extraer entonces que los rayos cósmicos son principalmente protones, electrones y otras partículas subatómicas que se mueven a velocidades cercanas a la de la luz. Por mucho tiempo fue un gran misterio su génesis. En la actualidad, se asegura que la mayoría tienen su origen en las explosiones de supernovas, púlsares y otros objetos estelares. A la mayoría de ellos cuyas detecciones se registran en la Tierra, se les ha detectado energías de hasta 10 eV, pero en los últimos años se han detectado también partículas que han llegado hasta los entornos terrestres con energías más altas, que a veces han superado los 1019 eV. Sobre esas últimas radiaciones, no se tienen muchos conocimientos sobre su origen.
    Por otra parte, las partículas cargadas eléctricamente, como los electrones y protones, son desviadas por campos magnéticos y pueden ser observadas con una cámara de burbujas o una de niebla viajando a través de una curva travesía. Por su parte, las partículas neutras, tales como los neutrones y los rayos g, no son afectados por los campos magnéticos; por lo tanto, no son desviados de sus trayectorias originales y viajan en línea recta.
    Desde siglos, los investigadores habían detectado que los cuerpos que se cargaban eléctricamente (por ejemplo, un trozo de ámbar frotado), al final, siempre terminaba descargado. Los electroscopios que se usaban en estas mediciones siempre se descargaban completamente, lo que invitaba a pensar que algo generaba iones en el aire. Una de las explicaciones que se daban era la de que los materiales radiactivos que se encontraban en la Tierra eran los causantes de la ionización de las moléculas de aire entre las placas de los electroscopios.


    Victor Franz Hess
    ( 1883 - 1964 )
    No puede haber duda, que ese fenómeno de ionización que se detectaba en esos años, debía llamar la atención de los humanos que «hacen ciencia». En 1911, el austriaco Victor F. Hess, corrobora lo que expresamos en la oración anterior. En efecto, este científico, intrigado por el fenómeno descrito y pensando que tal radiación debía disminuir con la altura, ya que se alejaba de las fuentes de materia radiactiva de la superficie, realizó una serie de ascensos en globo y encontró que efectivamente esta radiación disminuía gradualmente hasta una altura de 500 m, pero posteriormente, como lo había intuido con anterioridad, la radiación comenzaba a aumentar de nuevo, llegando a ser dieciséis veces mayor a los 5.000 m de altura. Con el objeto de explicar esos resultados obtenidos en las pruebas, propuso una novedosa hipótesis: la radiación proviene del espacio exterior. Además, como el efecto era el mismo, tanto de noche como de día, no podía tener su origen en el Sol.
    La hipótesis de Hess, fue confirmada más tarde, en Alemania, por W. Kohlhorster, quién llegó a hacer pruebas hasta los 9.300 m. En esos años, en que Kohlhorster realizó las pruebas, no se podía esperar que los instrumentos gozaran de gran exactitud pero, pese a ello, se puede decir que las muestras que se obtuvieron indicaban la presencia de una radiación bastante uniforme. Sin embargo, su origen extraterrestre y su enorme poder de penetración, no concitó entonces la aceptación de una gran mayoría de físicos. Es por eso que en 1923, el estadounidense y premio Nobel de Física Robert Andrews Millikan (conocido por su famoso experimento de la gotita de aceite con el que midió la carga del electrón) y colaboradores, emprendieron una serie de nuevos experimentos.
    A estas radiaciones de fantasmales partículas, en 1925, Millikan las bautizó bajo el nombre de «rayos cósmicos». En 1928, en colaboración con G. Heavy . Cameron, hizo importantes estudios en una serie de lagos cuyo abastecimiento de agua era el producto de deshielos de nieve de altas montañas cuyo elemental líquido se deslizaba hacia ellos. Dada esas características, el agua debería estar libre de toda radiación. Ahora, si los rayos se creaban en el aire, entonces era lógico pensar que, entre más aire, más radiación debería originarse y, como consecuencia, debería también detectarse muchísima más en los lagos en donde se llevaban a cabo los experimentos, ya que la capa de aire sobre éstos debía ser mayor, debido a que se encontraban a una altura bajo la del nivel del mar. Con los instrumentos de la época, que no tenían la precisión de los de ahora, Millikan obtuvo resultados que lo llevaron a la conclusión que en las capas de aire no se producían rayos cósmicos; por lo tanto, debían venir de arriba y su origen era externo a la capa atmosférica. Hoy sabemos, que los rayos cósmicos bautizados por Millikanse son partículas subatómicas producidas por colisiones de moléculas sostenidas a gran altura en la atmósfera terrestre con otros rayos cósmicos de alta energía provenientes del espacio exterior.
    Ahora bien, en la sección anterior mencionamos un experimento de contadores Geiger-Müller que realizaron Bothe y Kolhörster. Éste resultó ser crucial para poder dilucidar la naturaleza de los rayos cósmicos, ya que, a través de él, habían llegado a la conclusión que las partículas ionizantes no podían ser electrones de rechazo generados por la interacción de la raduación gamma con la materia (efecto Compton), ya que de otra manera el poder de penetración de dicha radiación debería ser muy grande y, en esa época, no existía razón alguna como para pensarlo siquiera. Más aún, consideraron entonces que los rayos cósmicos primarios eran partículas cargadas y, las que observaron en su experimento cerca del nivel del mar, eran remanentes de esos rayos que habían podido atravesar la atmósfera terrestre. Pese a que a la conclusión a que habían llegado Bothe y Kolhörster era una maxisimplificación, ello no le quita mérito al carácter pionero que tuvo su trabajo.
    La técnica que aplicaron en sus experimentos Bothe y Kolhörster de usar dos o más contadores articulado de una manera coincidente, la cual se conoce como telescopio contador, ha desempeñado hasta nuestros día, un papel significativo en el estudio de los rayos cósmicos. Con este tipo de instrumento, no sólo ha sido posible el demostrar que los rayos cósmicos que llegan hasta la superficie terrestre comportan partículas cargadas, sino que además poder observar cual es, generalmente, la dirección que traen. Gracias a ese tipo de detectores, se pudo llegar a determinar que la trayectoria que siguen las partículas que traen los rayos cósmicos tiene una dirección vertical y que su intensidad se reduce significativamente al procederse a inclinar el telescopio.
    Sin embargo, ese hecho que ocurre al inclinar los telescopios contadores, al final resultó ser un afortunado beneficio para la investigación y comprensión de los enigmáticos rayos cósmicos. En efecto, al efectuar experimentos con telescopios inclinado a 90° con respecto a la vertical, se pudo estudiar que un conjunto de contadores Geiger operando al mismo tiempo articuladamente, pero colocados de manera que al detectar a una partícula que viajase en línea recta y que llegase de manera vertical a ellos no pudiese descargarlos, pero en la práctica, de vez en cuando, se descargan simultáneamente. Lo anterior, tiene una obvia explicación, y ella es que las partículas que se observan al nivel de la superficie no siempre llegan solas sino que a veces lo hacen agrupadas, como miembros de un mismo grupo que en conjunto ha seguido una trayectoria más o menos vertical para llegar a la Tierra. De ahí, nace el nombre que se les dio: chubasco de rayos cósmicos.
    El primero en observar estas radiaciones semejantes a chubascos fue el físico ruso D. Skobeltzyn al detectar, en 1929, las trayectorias de algunas partículas negativas (de mucha mayor energía que las de los rayos b ordinarios). Esas partículas, aparecieron entonces de manera simultánea en una serie de fotografías que Skobeltzyn había tomado en una cámara de niebla.


    Carl David Anderson
    ( 1905 - 1991 )
    Anteriormente señalamos, que el estudio de los rayos cómicos ha servido también para ir descubriendo nuevas partículas que han ido engrosando el número de la «pinoteca». Un ejemplo de ello lo constituye el descubrimiento del positrón efectuado por Carl David Anderson, quién fue alumno de Millikan y que se dedicó al estudio de los rayos cósmicos. En 1932, trabajando en el Instituto Tecnológico de California con una cámara de niebla ubicada en el campo de un poderoso electroimán, pudo medir la deflexión magnética de las trayectorias y determinar el radio de curvatura de las partículas que se generaban en un chubasco cósmico. Este tenía más de siete metros, lo cual implicaba una energía cinética de 5 × 109 eV para el caso de partículas con masa igual al electrón o de 4 × 109 eV para aquellas másicamente iguales al protón, es decir, estamos hablando de cientos de veces de más energía de la que previamente se había medido. Para dimensionar lo que ello significa, podemos señalar que 1 GeV (109 eV) es algo más de la milésima parte de la energía que se requiere para poder mover 1g de materia un centímetro. Una diminuta partícula subatómica con 1.000 GeV de energía sería entonces capaz de desplazar un bloque de 0,001 kg a través de una distancia de 0,01 m.
    También en ese trabajo experimental, Anderson pudo observar que, más o menos, en la mitad de la trayectoria que seguían las partículas unas se desviaban a la derecha y otras hacia la izquierda. Ello, lo condujo a concluir que en la radiación cósmica de origen local la cantidad de partículas cargadas tanto positivamente como negativamente en número eran equivalentes. Sin embargo, las partículas positivas tenían una masa muy diminuta como para poder considerarlas protones. En consecuencia, pensó que las partículas que se movían hacia arriba eran electrones o partículas ligeras desconocidas, de carga positiva, que se movían hacia abajo. Cuando Anderson expuso su idea sobre lo ocurrido en el experimento a sus otros colegas del Instituto, incluso a Millikan, pero como muchas veces suele ocurrir en esto casos, fue refutado y, la mayoría consideró, que era muy raro que el material particulado de los rayos cósmicos viajasen hacia arriba, por lo tanto, esas partículas deberían ser protones que se movían hacia abajo.
    Pero aquí hagamos un paréntesis antes de continuar con las deducciones de los experimentos de Anderson y a la conclusión que finalmente llega, con el objeto detenernos a describir como se puede estudiar la trayectoria que siguen las partículas cósmicas. Claro está que, para ello, vamos a tener que cambiar de las hermosas literaturas descriptivas a la bella matemáticas.
    Para entrar al fondo de la materia a donde queremos llegar, hemos considerado partir recordando cómo se puede expresar matemáticamente lo que se llama «fuerza centrípeta». Sabemos que cualquier desplazamiento con una trayectoria curvada corresponde a un movimiento acelerado y, por consiguiente, requiere de la acción de una fuerza orientadas hacia el centro de la curva de la trayectoria. Esa fuerza es lo que se llama fuerza centrípeta por la cual los objetos sometidos a ella tienden a centrarse. Esa fuerza, matemáticamente, la podemos expresar de la siguiente manera:

    Ahora bien, la aceleración centrípeta puede ser derivada para los casos de movimientos circulares, ya que en cualquier punto las trayectorias curvas se pueden ampliar a un círculo.
    Si observamos la figura de arriba, concluimos que la fuerza centrípeta es proporcional al cuadrado de la velocidad, lo que implica que, para mantener un movimiento circular, se debe doblar la velocidad con cuatro fuerzas centrípetas. Ahora, si la fuerza centrípeta es producto de una fricción dada solamente en una curva, un aumento de velocidad podría conducir a un inesperado deslizamiento si la fricción es insuficiente.
    Ahora bien, para proceder a calcular la fuerza centrípeta tenemos que:




    Fcentrípeta = m × v²




    Si nos orientamos por el gráfico de la izquierda, podremos observar que no se asumen ninguna fuerza adicional, o sea, se trata de un círculo horizontal en una superficie sin fricción. Ahora, cuando se trata de un círculo vertical, tanto la velocidad como la fricción sufren variaciones como veremos a continuación.
    MOVIMIENTO DE UNA PARTÍCULA EN CÍRCULO VERTICAL
    La fuerza centrípeta para una partícula que se mueve en un círculo vertical está dada por:


    En lo alto del cí***, la velocidad mínima que lo mantiene en posición está dada por la una descendente aceleración centrípita a = g. En consecuencia, la velocidad mínima para una partícula en lo alto del cí*** está dada por:


    Ahora, para conservar la velocidad relacionada entre lo alto y bajo del cí***:


    Substituyendo la interrelación de la tensión de lo alto y de lo bajo, tenemos:


    El movimiento de una partícula másica a través de un círculo vertical incluye coincidir con un importante número de conceptos mecánicos. En primer lugar, debe satisfacer las exigencias que le presenta la fuerza centrípeta para permanecer en el círculo como, asimismo, los requerimientos exigidos para la conservación de la energía. Ahora, cuando la partícula se mueve hacia abajo desde la parte alta del círculo, la potencial energía gravitacional se transforma en energía cinética. En ese caso, la velocidad de la trayectoria de la partícula se incrementa en función de lo que ya hemos descrito.
    Ahora, miremos lo que hemos descrito con un ejemplo bastante representativo sobre lo que suele acontecer en la práctica sobre lo que estamos tratando. Para ello, consideremos una partícula con Z unidades de carga e que se mueve a través de un plano con un recorrido perpendicular a la línea de fuerza de un campo magnético de intensidad B. La trayectoria de la partícula será una hélice cuyo rayo de giro se puede obtener a partir de la condición de que la fuerza centrífuga que experimenta la partícula y la fuerza centrípeta deben equilibrase. En consecuencia, si consideramos que m es la masa de la partícula y n su velocidad –pequeña comparada con la de la luz– la fuerza centrípeta está dada por la expresión:
    mn² / r
    donde r es el radio de giro de la partícula. Para el caso, la fuerza centrípeta la expresamos como ZeBn de donde:
    mn² / r = ZeBn
    por consiguiente:
    Br = mn / Ze
    Dado que mn es la cantidad de movimiento de r de la partícula, la ecuación anterior la podemos escribir como:
    Br = R / Ze
    De esta ecuación podemos concluir que el radio de giro de la partícula es proporcional al número de movimientos, de ahí que la cantidad Br pueda ser considerada como medida de resistencia de la partícula contra el efecto desviador de la intensidad B del campo magnético al cual se expone. A esta cantidad se le denomina «rigidez magnética de la partícula».
    Ahora, multiplicando ambas partes de la ecuación por c (velocidad de la luz) y tomando en cuenta que la energía total E de partículas relativistas se aproxima al producto pc, donde p es la cantidad de movimiento, entonces la expresión anterior se puede escribir como sigue:
    cBp = pc / Ze = (E / e) (1 / Z)
    Para cualquier sistema consistente, esta ecuación es correcta, y en particular si la energía en eV es Een:
    Een = E / e
    de manera que:
    cBp = Een / Z
    Ahora, si B es medida en teslas y p en metros, y dado que c = 3 × 108 m/s, la rigidez magnética (bp) en volts de una partícula estará dada por la expresión:
    3 × 108Bp = Een / Z.

    Una vez hecho el paréntesis sobre la fuerza centrípeta, retomemos lo descubierto por Anderson. Para éste, el punto de vista de Millikan que mencionamos anteriormente, le era difícil de aceptar ya que prácticamente en todos los casos que había investigado la ionización producida por esas partículas era muy baja para que su masa fuese la del protón.
    Para dilucidar esa incógnita, Anderson concurrió a insertar en medio de una cámara de niebla una placa de plomo con el objeto de determinar la dirección con la cual solían viajar esas partículas y, con ello, también poder distinguir cuáles se movían hacia arriba y cuáles lo hacían hacia abajo. No tuvo que esperar mucho tiempo para obtener un claro ejemplo de una partícula ligera de carga positiva que atravesaba la placa de plomo ingresando a la cámara desde abajo con una trayectoria que la llevaba hacia arriba. Las mediciones sobre la ionización producida y la curvatura de la partícula dejaron de manifiesto de que se trataba de una partícula másicamente menor que la del protón, ya que su masa, prácticamente, era igual a la del electrón. O sea, y pese a la opinión de Millikan, se había logrado comprobar que también existían rayos cósmicos que se movían hacia arriba.
    En esa misma época, se encontraba también trabajando en el Laboratorio Cavendish el físico inglés Paul Dirac quién, unos años antes, había formulado una nueva teoría sobre el electrón. Las proposiciones que Dirac vertía en esa teoría, se sostenían en la combinación de los principios básicos de la mecánica cuántica con los postulados de la teoría de la relatividad de Einstein. Claro está que, al igual como ocurrió con Anderson, las ideas propuestas en esa teoría por Dirac también no gozaron de una «simpatía» generalizada. Para muchos, no tenían ningún sentido, ya que en ella predecía la existencia de partículas con masa y energía negativas.
    En sus argumentaciones hacia sus pares, Dirac manifestaba que su teoría podía sostenerse si se partía del supuesto de la existencia de electrones con carga tanto positiva como negativa. Aunque intentó identificar al electrón con el protón, no obstante en su teoría no reconocía la posibilidad de que la hipotética partícula tuviese una masa diferente a la del electrón negativo. Para él, las dos partículas tenían que ser idénticas, excepto por el signo de sus cargas. De lo anterior, nace la expresión de que cada una de esas partículas era la «antipartícula» de la otra. Las partículas positivas de los experimentos de Anderson como de otros que los sucedieron eran los electrones positivos requeridos por la teoría de Dirac. Con ello el rompecabezas de la pinoteca empezaba a adquirir otras dimensiones.
    La pregunta que se hacían los físicos de la época era ¿por qué eran tan raros los electrones positivos que no habían sido observados con anterioridad? Para ello, la teoría de Dirac tenía la siguiente respuesta: los electrones positivos en la materia tenían una cortísima vida, ya que al encontrarse con un electrón negativo ambas partículas se aniquilaban, transformándose sus masas en energía de acuerdo con la expresión de Einstein E = mc² y, esa energía, era radiada en forma de fotones.
    Pero coexistía también otra interrogante. ¿Por qué los chubascos cósmicos que impactaban a la atmósfera de la Tierra contenían el mismo número de electrones positivos y negativos? Se trataba de un tema que también Dirac lo tocaba en su teoría. Según el modelo de Dirac, el electrón positivo siempre era creado junto con el electrón negativo, y la masa de ambos era el resultado de un proceso de materialización, conocido como «producción de pares», en el cual parte o toda la energía de la partícula primaria era transformada en masa. En su teoría, Dirac sostenía que los fotones de alta energía eran capaces de producir pares de electrones positivos y negativos a través de la materialización de la energía. Patrick Maynard Stuart Blackett y el joven físico italiano G.P.S. Occhialini habían observado en una serie de experimentos que habían realizado sobre cascadas cósmicas, que éstas frecuentemente se originaban en una placa colocada en medio de una cámara de niebla sin que hubiese algún indicio de partículas que entrasen a la placa desde arriba. Estos rayos neutros, como los denominaron, eran los fotones propugnados por la teoría de Dirac.
    Con las evidencias que hemos descrito, el positrón –nombre dado por Anderson al electrón positivo– ingresaba a la «pinoteca de las partículas elementales». Pero además, por primera vez se confirmaba la creación de partículas de materia a partir de energía. Por otro lado, el positrón representó también el primer ejemplo de una partícula de antimateria. Hoy, existe casi la certeza de que todas las partículas tienen su correspondiente antipartícula e, incluso, se ha generalizado el concepto hacia el de antimateria.
    En la época en que los rayos cósmicos habían logrado concitar la atención de muchísimos destacados físicos, uno de ellos, Bruno Benedetto Rossi, de nacionalidad italiana, y nacido en Venecia, se interesó, en el mismo año en que Anderson descubrió el positrón, en la producción de chubascos de parte de los rayos cósmicos. Para realizar sus experimentos, colocó tres contadores Geiger en una configuración triangular, como se muestra a la derecha en la parte superior de la Fig. 01.03.01, de manera que la descarga de los tres sólo podían ser causadas por un chubasco que se convirtiese, al menos, en dos partículas, incluyendo la incidente o, eventualmente, por dos partículas atravesando simultánea e independientemente el aparato. En la parte de arriba del instrumento, aliatoriamente Rossi colocaba una placa de plomo. Sin la placa de plomo pudo observar un promedio de 6,75 coincidencias triples por hora. Cuando colocaba la placa de plomo que tenía un espesor de 0,01 m, las tripletas de coincidencias se incrementaban a un promedio de 14,1 por hora. A través de este procedimiento que usó Rossi para sus experimentos, quedó claro, por lo tanto, que la mayoría de las coincidencias observadas con el plomo ubicado en la parte superior del aparato, se debía a chubascos de partículas provenientes de la interacción de de los propios rayos cósmicos con el metal.


    Bruno Rossi, al proceder a estudiar la relación que pudiese existir entre el grosor de la placa de plomo y las coincidencias con la cantidad de tripletas, halló que dicho número se incrementaba rápidamente en función del espesor del plomo hasta alcanzar un máximo para un grosor de las placas de entre 0,01 y 0,02 m. Después de ese máximo la curva, como puede observarse en la Fig. 01.03.01, decrecía primero rápidamente para después hacerlo más lentamente a medida que el espesor seguía incrementándose.






    Fig. 01.03.01.- Número de coincidencias de un grupo de contadores Geiger como función del grosor de la placa de plomo colocada encima de ellos. La modificación estructural usada por Rossi se muestra al lado derecho de la parte superior.

    En esos años, en los cuales Rossi trabajaba en sus investigaciones, muchos físicos pensaban que las partículas penetrantes encontradas en la atmósfera terrestre eran los mismos rayos cósmicos primarios. Para esos científicos que pensaban así, supuestamente esas partículas iniciaban los chubascos por interacción con los núcleos atómicos. Sin embargo, si analizamos con detención la curva que aparece en el gráfico de la Fig. 01.03.01, los contradice. En efecto, entonces se sabía que las partículas de la radiación cósmica podían penetrar hasta varios metros de plomo; su número y energía no experimentaba variaciones significativas al penetrar tan solo unos cuantos centímetros de plomo. Aun así, el número de chubascos que brotaban de la placa de plomo decrecía aproximadamente a la mitad cuando el grosor se incrementaba de 0,02 a 0,05 m. O sea, no quedaban dudas que la radiación responsable de los chubascos era absorbida con mayor relativa facilidad por el plomo que la conocida Höhenstrahlung.
    Ahora bien, de los experimentos que realizó Bruno Rossi se extrae una crucial interrogante. Si era posible crear en laboratorio chubascos en planchas de plomo, ¿no sería también lógico que todos los chubascos de rayos cósmicos se originaran también en la atmósfera, como asimismo, muchas otras partículas que eran detectadas por contadores, aunque fuesen observadas individualmente?
    Tanto los resultados experimentales de Rossi, como otros que se obtuvieron en el transcurso del mismo periodo, entregaron las fundaciones para que se pudiera desarrollar una teoría satisfactoria sobre el fenómeno de los chubascos y la radiación que los producía.
    Fueron muchos los nombres relevantes de la física del siglo XX que participaron en la formulación de una teoría que pudiese explicar aterrizadamente el enigma que presentaban los rayos cósmicos. Entre esos nombres, se pueden citar, entre otros los de Bethe, Babha, Blackett, Compton, Euler, Fermi, Heisenberg, Heitler, Landau, Nishina, Ochialini, Perkins, Wilson, Duperier, Oppenheimer, etc.
    En aquellos años, existía la idea de que cuando un fotón de alta energía (varios GeV) penetra, después de viajar una pequeña distancia (del orden de los 0,007 m), en un bloque de plomo desaparece, dando lugar a dos electrones (uno positivo y el otro negativo), los cuales –de acuerdo con el principio de la conservación de la energía– comparten la energía del fotón incidente. Luego, los dos electrones, en un período, radian cada uno un fotón, con lo cual pierden una parte importante de su energía.
    Fotones, creados así, muy luego se convierten en un nuevo par de electrones dentro de un marco de procesos continuos. O sea, en cada nueva interacción se crea un par de partículas: de dos electrones surgen un fotón; un electrón y un fotón de un solo electrón. Durante este proceso, la energía de la partícula individual se reduce considerablemente, produciendo con ello un número mayor de ellas, pero acompañadas de una reducción de sus energías.
    La razón por la cual se da la situación que hemos descrito en el párrafo anterior, se debe a que la energía original de la partícula inercial se ha compartido en un número, cada vez mayor, de nuevas partículas que se han creado. Lo anterior, trae como consecuencia que los electrones no tienen la energía suficiente para radiar nuevos fotones, por lo cual son frenados por los efectos de la ionización. Algo semejante les sucede a los fotones recién creados, ya que el mayor número de ellos que se han radiado tienen menor energía, lo cual le impide producir pares de electrones siendo rápidamente absorbidos por colisiones Compton. Todo ese proceso lleva a un desenlace: el envejecimiento del chubasco y, finalmente, su muerte.
    Esta interpretación que hemos descrito sobre los chubascos ha resultado ser la correcta y, aparejadamente, ha establecido varios hechos significativamente relevantes, los cuales trataremos de describir sucintamente a continuación.


    Dentro de los hechos importantes que se lograron detectar después de haber conseguido encontrar una interpretación válida para los chubascos se encuentra el de que la energía de electrones y fotones de la radiación local era muchísimo más alta que la que se preveía, ya que se constató que comportaba varios giga electrón volts (GeV). Como ya se sabía que cuando un fotón gamma de alta energía atraviesa la materia se puede convertir en un par electrón-positrón, la combinación del resultado de ambos procesos es lo que se llama una «cascada electrón-fotón». En consecuencia, los chubascos observados resultaban de un proceso de cascadas iniciado por los electrones y fotones de altísima energía.
    Esas cascadas, que desde su descubrimiento se conocen como Extensive Atmospheric Showers (EAS) o Extensas Cascadas Atmosféricas, son producidas por interacciones individuales, colisiones radiactivas de electrones y producción de pares de fotones. Se trata de procesos que ocurren en la vecindad de los núcleos atómicos; sin embargo, no producen ningún cambio en la estructura de éstos lo que, obviamente, no se articula en absoluto con la idea primaria que se tenía en cuanto a la formación de los chubascos, ya que se pensaba que éstos eran producto de desintegraciones nucleares. Cada interacción daba lugar a sólo dos partículas (dos electrones o un fotón y un electrón). Ahora, en cuanto a los grupos de partículas que se desparraman por la cascada y que ocasionalmente parecen divergir de un solo punto, son la consecuencia de varias interacciones individuales que ocurren, una después de otra, en la materia.
    Por su parte, las partículas ionizantes que constituyen la componente «blanda» de la radiación cósmica local, la de más baja penetración, son electrones de chubascos que se originan en la atmósfera terrestre o también cerca de la propia superficie de la Tierra.
    Claro está, que esa interpretación que hemos descrito sobre las cascadas electrón-fotón no permite explicar la existencia de la radiación corpuscular extraordinariamente penetrante que se observa en la superficie de la Tierra, ya que las partículas de esa radiación pierden energía únicamente por ionización al atravesar considerables espesores de materiales pesados como las planchas de plomo. Pero como los que hacen ciencia no se pueden quedar ahí, la explicación se halló, y es lo que estudiaremos en la siguiente sección.
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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Carol el Jue Sep 30, 2010 7:12 am

    En las secciones anteriores, hemos mencionado y descrito en varias oportunidades de que hay dos categorías de rayos cósmicos: rayos cósmicos primarios y rayos cósmicos secundarios. Los rayos cósmicos primarios se pueden definir, generalmente, como todas las partículas que llegan a la Tierra desde el espacio exterior. Estos rayos cósmicos primarios no se forman, generalmente, a través de la interacción con núcleos atmosféricos terrestres, y constituyen solamente una fracción pequeña de los que podemos medir el usar de un sistema eficiente de detectores de partículas en la superficie de la tierra.
    Las mediciones que se realizan en la superficie de la Tierra, se efectúan a nivel del mar y, los detectores que se usan miden – principalmente– restos de interacciones de rayos cósmicos primarios con la atmósfera superior. Estos remanentes son también partículas, designadas como rayos cósmicos «secundarios». A menudo, sin embargo, la especificación de «primaria» o «secundaria» se omite.
    De lo que hemos especificado en el párrafo precedente se puede extraer que los rayos cósmicos secundarios no son ni rayos ni cósmicos: son partículas más bien que rayos, y ellas provienen de la atmósfera superior más bien que del espacio exterior. Por otra parte, son producidas por los rayos cósmicos verdaderos. De lo anterior, es de donde salta la interrogante –también muchas veces mencionadas en lo transcurrido de este trabajo– entonces, de dónde vienen los rayos cósmicos primarios, cuya respuesta no la hemos podido formular con evidencias duras.
    Como ya lo vimos en la sección 01.10, el sol es una fuente de rayos cósmicos que los emite a través de los siguientes medios: el viento solar que consiste en los protones y los electrones expulsados desde la corona solar y las llamaradas solares. Sin embargo, casi todos estos rayos cósmicos solares tienen una energía muy baja y a excepción de una minúscula fracción todos son desviados por el campo magnético de la tierra y absorbidos en la atmósfera. No obstante, pese a su baja energía, les es suficiente como para poder ionizar a varios gases que cohabitan en la atmósfera superior, produciendo en ello las hermosas exhibiciones conocidas como «Auroras». Más específicamente, en el hemisferio norte se les llama «Auroras Boreales», también conocido como luces norteñas, mientras que en el hemisferio sur se les llama «Auroras Australes».


    Fotografía de una aurora boreal tomada por Dick Hutchinson.

    En cuanto a las llamaradas solares, cuando éstas son de gran envergadura incrementan el viento solar, llegando a producir interferencias en las comunicaciones radiales y, a veces, daño a los satélites. No obstante, se trata de rayos cósmicos de poca energía, y no se pueden registrar con los detectores de partículas empotrados en la superficie de la tierra. Por esa razón, no los hemos discutidos con cierta detención en lo que llevamos transcurrido de este trabajo.
    Pero el sol, también tiene un efecto en los rayos cósmicos de gran energía. Como lo estudiamos en secciones anteriores, los rayos cósmicos de gran energía proceden, generalmente, del espacio interestelar y, a veces se les llama los rayos cósmicos galácticos ( RCGs o GCRs), aunque se piensa que algunos de ellos vienen desde más allá de nuestra galaxia. El viento solar mencionado arriba consiste en una corriente continua del plasma, compuesto por protones libres y electrones. La región del espacio en la cual la influencia del viento solar es filtrada, se le llama heliosfera, una amplia zona que llega más allá de la órbita de Plutón. Ahora, como el viento solar es un plasma, y como lo discutimos ya en la sección 01.10, conduce y transmite eléctricamente una parte del campo magnético del Sol, cuando los RCGs asumen el atrevimiento de acercarse al astro rey, ellos se encuentran con la heliosfera que comporta una parte del campo magnético solar insertado dentro de ella. Debido a las características del campo magnético alojado en la heliosfera, los RCGs pierden algo de su energía y, al tener esa merma, difícilmente alcanza la vecindad de la Tierra. Sin embargo, en épocas de alta actividad solar (altos niveles del viento solar) este efecto disminuye un poco y los RCGs más energéticos llegan a alcanzar a la Tierra.
    La actividad del Sol tiene ciclos de variaciones cada 11 años. Una de las maneras de detectar la actividad del ciclo, es a través de la distinción del número de manchas solares, que se pueden observar a través de un telescopio, que aparecen en su superficie. Según el nivel de actividad en que se encuentre el Sol es también el número de manchas que se pueden observar. Durante el período del ciclo de máxima actividad solar, el número de manchas es alto y viceversa. También durante el período de máxima actividad del Sol, el viento solar es más fuerte y el astro algo más brillante (cerca del 0,1%) en algunas partes de su superficie, aunque en los lugares donde se encuentran las manchas la temperatura es menor que en sus alrededores, pero igual siempre se da una compensación térmica en todo el disco solar. Por su parte, las mediciones que se han efectuado desde 1935, nos indican con mucha claridad que durante los ciclos solares de alta actividad, que el flujo de rayos cósmicos es más bajo. A nivel del mar, el flujo de los rayos cósmicos es cerca de un 2% más bajo durante una máxima de actividad solar que el promedio registrado y, viceversa.
    Pero los ciclos de 11 años no son el único tipo de variaciones que experimenta el Sol. Las manchas solares se han estudiado por siglos, por lo menos, desde que se inventó el telescopio (o por lo menos lo hizo famoso) Galileo Galilei en el año 1609. Otras variaciones, en el tiempo, se dan en el Sol, como la que sucedió en la época que se le denomina como «la pequeña edad de hielo» que comenzó, por ahí, por el año 1400 y duró hasta cerca del 1800. Durante el «Maunder minimun» , que duró a partir de 1645 hasta cerca de 1715, las manchas solares eran particularmente escasas. Hay evidencia indirectas registradas de que el carbono radiactivo del flujo del rayo cósmico que alcanzaba la tierra era especialmente alto durante ese tiempo.
    Pero antes de meternos a la parte sesuda del tema central de esta sección, estudiemos algo sobre qué son las manchas solares.

    La existencia de las manchas solares es conocida hace más de dos mil años, cuando los antiguos astrónomos chinos las describieron dentro de sus muchos legados que dejaron. Sin embargo, los astrónomos occidentales no repararon en ella hasta el año en que a Galileo y otros científicos dirigieron hacia el Sol los telescopios recién inventados.
    Una típica mancha solar tiene un tamaño muy aproximado al de la Tierra. Muchos científicos estudiosos del Sol, piensan que son regiones donde se han torcido líneas del campo magnético solar que salen de la fotosfera y que confinan la convección hacia arriba del material caliente interior, generando zonas que se hallan hasta unos 1.000° K más frías que las regiones que las circundas. Al observarlas con instrumentales no avanzados tecnológicamente, esas zonas del Sol conocidas como manchas negras, no son tan negras, ya que, en realidad, son muy brillantes, pero sí son, más oscuras que las zonas solares más calientes. Ahora, aquellas manchas que son más pequeñas tan sólo tienen una duración de unas pocas horas, pero las mayorcitas pueden duras varias semanas.
    En el año 1893, un astrónomo inglés Walter Maunder del Royal Greenwich Observatory, notó unas peculiares características en las manchas negras del Sol. Ellas inicialmente aparecían a altas latitudes, y luego otras se formaban gradualmente más cerca del ecuador solar. Cuando se establecían a alrededor de 15 grados de él, una nueva generación de manchas volvían a aparecer de nuevo a altas latitudes y, luego otras, se formaban otra vez más cerca del ecuador. En su trabajo observacional, Maunder logró establecer que este ciclo generalmente duraba 11 años, pero que también podía acortarse a 7 años o alargarse a 16 años.
    Esos ciclos de las manchas solares que descubrió Maunder, hasta ahora, no se tiene claridad sobre las razones por qué se producen. Muchos creen, que ellos están relacionados con la diferencial de la rotación solar, la cual produciría que los campos magnéticos con raíces dentro de la fotosfera, se torcerían y saldrían hacia fuera. Una vez producido el fenómeno, el campo alcanza un punto de quiebre, volviendo luego a un estado semejante al que tenían antes de producirse el suceso. Pero esto no es más que una teoría que podría ser la que formula acertadamente el fenómeno, pero también pude ser un error. Sobre el Sol, es muchísimo lo que queda por saber.
    Pero veamos ahora qué hace el Sol por la Tierra, cuando partículas de alta energía que provienen de lugares distantes del espacio intentan llegar hasta la misma superficie de ésta. Por sus características energéticas, esas partículas –de tener éxito en su intento– podrían dañar la salud de las especies vivientes del planeta; causar averías en los sistemas computacionales, y también afectar el tiempo. El sol ayuda a blindar la tierra de estos rayos cósmicos y. como ya lo vimos anteriormente, su intensidad declina, especialmente, cuando existe la presencia de muchas manchas solares como signo de una alta actividad solar (véase el cuadro Fig.01.13.03).

    Fig. 01.13.03.- En el gráfico de la figura, las manchas solares están representadas hacia arriba y los rayos cósmicos hacia abajo.

    En los últimos años, se ha descubierto cómo el Sol obstaculiza y debilita los rayos cósmicos antes que éstos nos alcancen. Las fuertes explosiones de gas que se producen en el Sol, rechazan a los rayos cósmicos. En el Sol se dan choques producidos por colisiones, tanto rápidas como lentas, del viento solar cerca del ecuador. Estos choques son rítmicos ya que rotan con el Sol. Sin embargo, lo más interesante es que en las regiones polares del Sol, estos choques rítmicos son percibidos cuando se producen, precisamente, en la zona ecuatorial.

    Fig.01.13.04.- Esta figura ilustra la forma en que las líneas del campo magnético en los polos del Sol se enroscan y doblan.
    A diferencia del viento solar, que fluye casi constantemente en las regiones polares y, no así, cerca del ecuador, el campo magnético circundante a los polos fluctúa irregularmente. Los cambios que experimenta, son causados por amplias y grandes ondas que salen hacia el exterior del Sol. Las líneas del campo magnético polar se doblan y enroscan. Esas líneas empujan a los rayos cósmicos hacia fuera del Sol llegando a alojarlos nuevamente dentro de la heliosfera externa, como si fuesen aves marinas que irradiasen fuerzas al quedarse en la playa después de una resaca del mar.
    La intensidad de rayos cósmicos es esencialmente igual sobre los polos del Sol que en el ecuador. Los astrofísicos habían razonado que los campos magnéticos deben converger hacia los polos magnéticos del norte y sur del Sol, semejante a las líneas del campo alrededor de un imán de barra. Desde el punto de vista de los rayos cósmicos, las líneas del campo sobre los polos deben actuar como embudos magnéticos, concentrando los rayos y aumentando su intensidad (fondo de la figura izquierda 01.13.05). Sin embargo, los estudios que se han venido realizando arrinconan ese razonamiento, ya que se ha podido detectar que el viento solar separa uniformemente a las líneas del campo (fondo de la figura derecha 01.13.05).

    Fig.01.13.05.- Antes de los estudios.

    Fig.01.13.05.- Después de los estudios.

    Pero los estudios que se han venido realizando sobre la participación del Sol en la protección de la Tierra de los rayos cósmicos no sólo han llegado ahí. En efecto, también éstos han logrado identificar a átomos que flotan en el sistema solar y que provienen del fino gas que circula por el espacio interestelar. Del estudio de átomos neutros de helio, se ha logrado establecer la velocidad y la dirección de los movimientos del Sol en relación a ese gas. Las proporciones que se han hallado de varios átomos en el local gas interestelar, están ayudando a revelar cómo ha venido envejeciendo la materia con la cual se formó el sistema solar.
    Pero de esos estudios que se han venido realizando sobre el gas interestelar que circunda nuestro barrio, también se han podido lograr otros importantes conocimientos. Se sabe que los rayos cósmicos son los responsables directos de la generación de algunos elementos químicos. Se trata del litio, el berilio y el boro, a los cuales se les llama «elementos ligeros» por el hecho de que no sólo no se producen en el interior de las estrellas, como sucede con la inmensa mayoría de los elementos, sino que pueden llegar a destruirse allí. Su origen, es el producto de colisiones de energéticos rayos cósmicos con núcleos de carbono, nitrógeno u oxígeno que pululan por el medio interestelar. Los elementos generados así, de esa manera, son los que pasarán después a formar parte de las estrellas que comienzan su vida en esa región del cosmos. Por ello, midiendo la abundancia de elementos ligeros en estrellas de diferentes edades y estudiando su evolución con el paso del tiempo, es posible inferir de forma indirecta información acerca de la distribución de energía y la composición de los todavía enigmáticos rayos cósmicos.


    [1] Se llama Maunder mnimun, al tiempo en que las manchas solares son muy pocas. Entre los años 1645 y 1715, el Maunder minimun concidió con un período de frío en Europa. También otros tres períodos de frío inusuales han coincidido con escasas actividades de manchas solares, por lo que los científicos se inclinan a pensar que realmente existe una relación entre ellas y el clima de la Tierra .
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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Carol el Jue Sep 30, 2010 7:12 am

    E n la sección anterior, señalamos que una de las posibilidades que los físicos barajan como lugar de origen de los rayos cósmicos es la de fuentes ubicadas en las afueras del sistema solar en distintos puntos de la galaxia. La posibilidad de que ello sea así, empezó a tomar consistencia cuando en abril de 1962, un detector de radiación cósmica ubicado en Volcano Ranch, Nuevo México, registró un evento extraordinario: un chubasco de partículas subatómicas, originado por un rayo cósmico primario, cuya energía superaba ampliamente a la de los más energéticos registrados hasta entonces. Han pasado más de cuarenta años y varios laboratorios instalados desde entonces (Haverah Park en Inglaterra, Yakutsk en Rusia, Agasa en Japón y Dugway en los EE.UU.) han confirmado apariciones ocasionales de estas partículas, cuyas altísimas energías han alcanzado, algunas veces, hasta los 1020 eV.
    Desde que el detector Volcano Ranch registró el evento mencionado, se han registrado más de una decena de sucesos semejantes en distintos detectores ubicados en diferentes lugares del planeta, los que han permitido avalar la idea de que eventos semejantes no son frecuentes que ocurran. Se estima que, en cada siglo, sólo llega una de esas partículas a cada km² de la superficie de la Tierra. Aun con instalaciones de detección que cubrieran superficies del orden del centenar de km², se necesitaría esperar decenas de años entre un suceso y el siguiente. Claro está, que diferente es el caso de partículas de alta energía que llegan hasta la capa superior de la atmósfera o transitan por el espacio interplanetario, ya que ellas pueden ser detectadas por instrumentos empotrados en satélites o naves espaciales, como así ha sucedido. En tal marco, el mundo científico está tratando de entender el mecanismo por el cual, en algún lugar del universo, pudo haberse conformado un «acelerador cósmico» capaz de impartir energías de esa magnitud a una partícula subatómica. Llegar a comprender definitivamente ese proceso podría abrirnos las puertas de una nueva física.
    La última frase del párrafo precedente la derivamos del hecho de que, el descubrimiento de la radiación cósmica, dio origen a una prolífica rama de la física que absorbió la atención de los estudiosos de las partículas elementales. Se descubrió que la radiación cósmica, como ya lo estudiamos anteriormente, consiste tanto en partículas cargadas –electrones, protones o núcleos de átomos más pesados, como fotones, neutrones y neutrinos–, que inciden permanentemente sobre el planeta; algunas provienen del Sol, pero muchas otras debieran originarse fuera del sistema solar y una fracción importante proceder de más allá de nuestra galaxia, la Vía Láctea.
    También mencionamos en las secciones anteriores que los rayos cósmicos, al llegar a la atmósfera terrestre, interactúan con los átomos de nitrógeno y oxígeno de ésta, mediante procesos que han sido estudiados en laboratorios utilizando aceleradores de partículas. La radiación colisiona con los gases de la atmósfera y produce liberación de electrones, excitación de átomos y formación de nuevas partículas, las que, a su vez, decaen o colisionan con otras. Así, dan lugar a una variedad muy grande de reacciones nucleares y subnucleares, de las cuales se originan muchas nuevas partículas que transportan la energía remanente, interactúan con otros átomos del gas atmosférico y dan lugar a una multiplicación del número de partículas. Por su parte, la energía de las partículas originales genera muchas otras nuevas ( recuérdese la equivalencia entre masa y energía de la ecuación de Einstein, E = mc² ) imprimiéndole, a su vez, elevadas velocidades.

    En el marco de ese proceso nuclear los chubascos que se pueden originar son de gran intensidad (con más de 1011 nuevas partículas) y, si bien se dispersan por el espacio, tienden a conservar la dirección de la partícula que los desencadenó. Debido a las leyes de conservación de la energía y del impulso lineal (el producto de la masa por la velocidad de la partícula incidente), las partículas secundarías se mueven dentro de un cono como el que estudiamos de Störmer cuyo eje corre en la dirección de la partícula primaria incidente. Se trata de un proceso que lo podemos comparar con la jugada que se producen en una mesa de pool cuando uno de los jugadores inicia el juego: la bola que lanza el primer jugador choca con las que se encuentran en reposo y las impulsa hacia adelante. También el proceso de cascada tiene cierta similitud, ya que la bola propulsada por el jugador sólo transmite energía a aquellas con las que choca, las que, a su vez, sufren colisiones secundarias y originan un «chubasco» de bolas de pool. En el caso cósmico la situación es un poco más compleja, por un efecto que no se da en el juego de pool: la creación y aniquilación de nuevas bolas en comparación con lo que sucede con la radiación cósmica que de una partícula incidente se generan y destruyen otras.
    Ahora bien, para los físicos orientados al estudio de los rayos cósmicos, el efecto de conservación del impulso lineal resulta muy útil para estudiar la radiación cósmica, porque, una vez determinada la dirección general de las partículas, pueden inferir la trayectoria original que traía el rayo cósmico primario ultra energético que originó el chubasco. La atmósfera terrestre actúa como detector de radiación cósmica de muy alta energía y el resultado final de cada proceso de detección es un rápido y violento chubasco de electrones, rayos gamma, muones, neutrones y neutrinos, que se propaga por el aire siguiendo la dirección general del rayo primario. Sólo los rayos cósmicos de alta energía logran formar chubascos de tal magnitud que se advierten directamente en la superficie de la Tierra mediante detectores de radiación de diversos tipos. Los chubascos que tienen su origen en radiación de menor energía se extinguen en la atmósfera, a diferentes alturas. No son muchos los rayos cósmicos de alta energía que se han podido detectar hasta ahora en los instrumentos empotrados en la superficie de la Tierra, pero ello no es motivo como para que se deje de persistir en descubrir de dónde proceden y cómo se propagan. Como asimismo, confirmar que las teorías están en lo cierto sobre que son y cómo se aceleran las partículas que comportan.
    El origen de los rayos cósmicos, como ya lo mencionamos en la sección precedente, ha permanecido como un gran misterio de la astrofísica contemporánea. Los físicos piensan que los rayos cósmicos –esencialmente partículas subatómicas que bombardean la Tierra a casi la velocidad de la luz– son lanzados a través del espacio a grandes velocidades por las ondas de choque originadas por algunos de los violentos sucesos que suelen ocurrir en el cosmos. Sea cual fuere el lugar donde ocurriesen esos eventos, ellos deben encontrarse relativamente cercano a nosotros en términos cósmicos –es decir, a distancia menor que unos 300 millones de años luz ( 2,84 × 1021 km )–, porque una partícula cuya energía supere los 4 × 1019 eV se frenaría rápidamente por efecto de su interacción con la radiación de fondo de 2,7°K , que se encuentra distribuida en todo el universo como remanente del Big Bang. Por ello resultó una gran sorpresa registrar sucesos en los que se midieron energías superiores a dicho valor, considerado de corte, ya que se creía que, aunque pudiese haber fuentes capaces de producir tal energía, estarían demasiado lejos de la Tierra y las partículas llegarían con una reducida energía. El mencionado valor de corte es la energía con la que terminaría asintóticamente una partícula, independientemente de la que tuviera inicialmente, si hiciera un recorrido suficientemente largo.
    En consecuencia, y dado lo expuesto, es obvio pensar que la Tierra es bombardeada permanentemente por rayos cósmicos cuya génesis se encuentra en fuentes ubicadas dentro de nuestra galaxia. En el espacio interestelar abunda un gas compuesto por iones y electrones relativistas, al cual se le conoce como rayos cósmicos galácticos (RCG o GCR). Se trata de un gas, cuyas partículas que lo componen son altamente penetrantes y, se cree que, son las que continuamente están colisionando con los núcleos atmosféricos, a una tasa de 100 partículas por m² / s de la capa superior de la atmósfera terrestre, produciendo con ello los mencionados chubascos los cuales, en algunos casos, derivan en cascadas o EAS. Pero ese gas interestelar que comporta nuestra galaxia conocido como RCG o GCR, no sólo ha preocupado a los científicos por ser el posible causante de los rayos cósmicos que chocan y penetran por la atmósfera de nuestro planeta llegando incluso hasta el suelo, sino que también por el hecho de que se sabe que juega un rol significativo en la dinámica de la Vía Láctea y, además, por la importancia crucial que ha tenido en los descubrimientos que se han efectuado sobre la estructura microscópica del universo, el mundo de la física de partículas. Por lo menos todos, o casi todos, de la tabla periódica –incluido el uranio y más– están presentes en la RCG o GCR. La energía que se aglutina en esos gases, se calcula que equivale en nuestra galaxia a la lanzada al espacio por más de 1.000 supernovas, o sea, casi inconmensurable. Ahora, la energía más alta que se ha logrado captar en la superficie de la Tierra de un rayo cósmico, detectada por el ojo de mosca del observatorio de Utach, fue de 3 × 1020 eV. Si consideramos que esa partícula posiblemente haya sido un núcleo de hierro, como es la sospecha de la mayoría de los científicos involucrados en estos temas, entonces quiere decir que estuvo viajando a través del espacio galáctico a una velocidad altamente relativista, a una velocidad que solamente tomaría cinco minutos de tiempo en atravesar toda nuestra galaxia, o sea, en recorrer 100.000 años luz. ¿No da para pensar qué salió de un lugar cercano en términos astronómicos al sistema solar?
    En los últimos años, se han alcanzado grandes progresos en el conocimiento sobre estas partículas alojadas en el espacio interestelar, no sólo en la comprensión de cómo se aceleran, sino que también en su posible origen, como veremos más adelante.


    Fig.03.09.03.- El espectro de energía de los rayos cósmicos galácticos habitualmente va desde los 108 eV y, a veces, sobrepasa los 1020eV. En el gráfico del espectro insertado a la izquierda, en cuanto a la energía detectada (rojo), no muestra grandes rasgos distintivos, a excepción de una visible curva a la altura de algo más que 1016 eV (grafo R o «knee») y una significativa mejora en los rangos de altas energías (grafo T o«ankle»). Entre los dos grafos referidos, el más enigmático es el R, ya que el origen de esas partículas que aparecen en ese punto del gráfico, por ahora, sigue siendo un misterio.
    Los rayos cósmicos galácticos desempeñan papeles importantes en la dinámica del medio interestelar. Entre ellos, se pueden señalar, entre otros, los siguientes: el efecto de estabilización que le otorgan al gas interestelar frente a la interacción gravitatoria endógena; la regulación de los derrumbes de las nubes protoestelares, y la determinación de las escalas de altura del gas en la galaxia. También se considera que los RCG, jugarían un importante papel en la inestabilidad magnética de Rayleigh-Taylor para la formación de gigantes complejos moleculares, como ser grandes y activas nubes de gas, del orden de 106, donde se van formando las estrellas como, por ejemplo, el complejo de Orión.
    Por otra parte, ante que se dispusiera de los aceleradores de partículas, los rayos cósmicos galácticos eran la única fuente de partículas de alta energía disponible. De hecho, casi todos los trabajos pioneros de la física de partículas fueron realizados con detectores de rayos cósmicos empotrados en globos volando a grandes alturas. La antimateria, el muón y otras extrañas partículas –todas hoy reconocidas como fundamentales en el andamiaje del universo– fueron descubiertas en los rayos cósmicos. La energía que comportan estos rayos supera, con creces, la que es capaz de generar cualquiera de los aceleradores de partículas que se han construido en la Tierra e, incluso, los que se tienen contemplados para instalar en el futuro. El mayor desafío experimental que la física tiene hoy, es como tener acceso a estas partículas que, por su alta energía, son raras y difíciles de detectar directamente y, solamente, pueden ser observadas indirectamente a través de los chubascos cósmicos que se producen en la atmósfera terrestre.

    Aunque en la sección anterior ya estudiamos que una de las posibilidades del origen de los rayos cósmicos que bombardean permanentemente a nuestro planeta podrían ser los remanentes de supernovas, aquí vamos a complementar un poco lo que ya expusimos sobre ello.
    Como hemos mencionados, los rayos cósmicos galácticos fueron detectados hace más de noventa años, pero solamente, en los años recientes, se ha logrado desarrollar teorizaciones detalladas sobre cuál podría ser el mecanismo de aceleración. Estos modelos consideran que los causantes de la aceleración de los RCG serían las ondas expansivas provocadas por explosiones de supernovas. En sus formulaciones, las teorías consideran que las ondas supernóvicas son las causantes de acelerar los iones de acuerdo al mecanismo formulado por Fermi de «aceleración de primer orden» para energías cinéticas del orden de ~1015 eV. En cuanto a la presencia de RCG con energías superiores al rango mencionado –como ser del orden de 3 × 1020 eV– ello sigue siendo un enigma, incluso como para teorizar con cierta base sustentable.
    Ahora bien, en cuanto a los núcleos propiamente tal de los RCG, por ahora, siguen siendo un misterio. Pero, por muchos años, se sabe que los elementos de fácil ionización son muchísimo más abundantes, por lo menos sobre un factor de cinco, que aquellos que son difíciles de ionizar. Ese conocimiento, fue el que motivó la formulación de uno de los modelos más conocidos para intentar explicar el problema. Ese conocimiento, fue el que motivó la formulación de uno de los modelos más conocidos para intentar explicar el problema. En él, se sugiere que, posiblemente, los núcleos que comportan los rayos cósmicos galácticos comiencen su travesía partiendo desde un gas suavemente ionizado –probablemente desde un gas caliente (cerca de 104 ºK) muy semejante a la cromosfera del Sol, o de las estrellas–. El hecho de saberse de que las partículas solares energéticas (iones acelerados por las llamaradas solares) se generan en abundancia siguiendo un patrón semejante al descrito, ha dado cabida para sostener la posible viabilidad de esta idea. Figura de abajo, lado izquierdo.


    Existe también, un modelo alternativo que fue propuesto en 1980, por Epstein, Cersarsky y Bibring, y complementado en 1997 por Meyer, Drury y Ellison. Estos físicos formulan en su teoría que partículas individuales son aceleradas por las ondas de las supernovas al colisionar con éstas, a una velocidad cercana al 1% de la que comporta la luz. Los iones colisionados de esas partículas, entonces, son acelerados en esos choques a las altas energías que se han observado en el fenómeno de los rayos cósmicos galácticos. Además, en su formulación, se considera que los elementos refractarios, es decir, los que se pueden condensar fácilmente en elementos particulados del gas de las ondas de las supernovas, deberían gozar de una gran abundancia en la fuente generadora supernóvica, mientras que los elementos volátiles, como ser, aquellos que permanecen en estado gaseoso se irán volatizando. Entre los elementos refractarios se encontrarían Fe, Si, Ni, Ti y W; mientras que en los elementos volátiles se hallarían los gases nobles (He, Ne, Ar, Kr, Xe); Hg; Cd, y Zn. Los elementos refractarios, en su mayoría, se ionizan rápidamente, mientras que los difíciles de ionizar, en general, son aquellos que permanecen en una fase gaseosa, ya que se caracterizan por su volatilidad, salvo que se hallen a bajísimas temperaturas. Dado lo anterior, es difícil distinguir experimentalmente entre un medio ionizado acelerado y los iones colisionados por partículas aceleradas. Sin embargo, afortunadamente, algunos elementos no siguen esta correlación, como, por ejemplo, el Pb que es volátil pero se ioniza fácilmente, lo que implica que la medición de su abundancia puede hacer la distinción entre los modelos que hemos aquí expuesto.
    En 1989, el físico estadounidense W. R. Binns propuso en el American Institute of Physics, en New York, un modelo empírico en cuya formulación sostiene que los rayos cósmicos se originan de materiales de elementos de composición normal con Z < 60 que se hallan en estrellas como el Sol, pero tratándose de elementos más pesados con Z > 60, éstos se originarían en las profundidades del dramático suceso de una supernova, probablemente en la conducción del viento de neutrinos hacia una naciente estrella de neutrones circundante. Existen evidencias sobre lo último halladas en el sistema solar que datan de su formación, ya que se ha detectado en él abundancias de 129 l y de 182 HF, los cuales son fraccionables.

    Para comprender mejor la idea de Binns, consideremos que los elementos pesados se forman en el universo a través de dos principales procesos: el proceso-s, que acaece, probablemente, en estrellas relativamente pequeñas que se hallan en sus últimos días de vida y, el proceso-r, que se cree que ocurre en la conducción del viento de neutrinos que circunda a las estrellas de neutrones en nacimiento o nuevas. A la izquierda, mostramos un gráfico de isótopos estables codificados por un color en función de la fuente de la nucleosíntesis (rojo para el proceso-s y azul para el proceso-r), y brillo cifrado para las abundancias relativas. También se insertan grafos verdes para dos abundantes grupos de elementos más pesados que el hierro, cerca de los numerales 82 y 126 de neutrones. Lo último no es accidental, ya que corresponderían a las cerradas cubiertas nucleares, en una articulación con las cerradas cubiertas de los electrones de gases nobles: He, Ne, Ar, Kr, Xe, y Rn (número de electrones 2, 10, 18, 36, 54 y 86). Para aprender más cómo se generan estos elementos pesados, haga clic aquí.
    No obstante los modelos que hemos expuesto sobre los orígenes de los rayos cósmicos galácticos, su génesis sigue siendo una de las más viejas y excepcionales interrogantes en astrofísica. Hasta ahora, se sigue pensando que la única explicación que podría tener fundamentos duros es de que las partículas de los rayos cósmicos son aceleradas en colisiones, probablemente con remanentes de supernovas, para posteriormente propagarse a través de la galaxia, y dispersadas en reducidas escalas por fluctuaciones del campo magnético, quizás antes de que se escapen de la galaxia en su conjunto. Sin embargo, no existen muchos antecedentes de ese escenario. Observaciones de rayos X y gamma que se han podido realizar a un pequeño número de remanentes como, por ejemplo, el SN 1006 y el IC 443, han dado la muestra de espectros no térmicos con regiones localizadas de permanentes colisiones con aceleraciones en curso productos de los choques. Pero esas observaciones que se realizan con rayos X y gamma tienen resoluciones angulares típicamente pobres ( >1’ ) y bajas sensibilidades, lo que dificulta identifican más eficientemente las regiones donde las partículas son aceleradas. En consecuencia, si se quiere aceptar esta idea, es necesario poder demostrar que la distribución galáctica de los rayos cósmicos es articuladamente constante con las fuentes que se presumen, como son los remanentes de supernovas. Lo anterior, no implica que no se piense que puedan existir otras fuentes adicionales, hasta ahora desconocidas.

    Fig.03.09.07.- UTR-2 en 15 MHz: Hll Regiones Sharpless 117 y 119 en la absorción, resolución angular ~ 2º

    Otro de los remanentes que también ha evidenciado colisiones de partículas es el descubierto por astrónomos europeos que lograron captar una imagen de él utilizando rayos gamma. El remanente en cuestión es conocido como RX J1713.7-3946 y corresponde a una supernova que explosionó hace unos mil años.

    Fig.03.09.08.- Imagen de HESS en rayos gamma del remanente de una supernova. Crédito: HESS
    Con el transcurso del tiempo, en el remanente se ha venido formando un anillo de material que se ha expandido llegando a alcanzar hasta ahora un tamaño de, por lo menos, dos veces el de la Luna. Si la vista de los humanos tuviese la condición de una visión de rayos gamma, podrían ver un enorme anillo en el cielo adornando la noche. Este fenómeno, es también una ayuda importante para resolver el antiguo misterio sobre el origen de los rayos cósmicos; el remanente parece estar actuando como un acelerador de partículas.
    Pero tenemos más sobre la posible participación de las supernovas en el origen de los rayos cósmicos galácticos. Los resultados de las observaciones de supernovas que se tenían habían mostrado que éstas producían rayos cósmicos electrónicos. Sin embargo, recientemente se han detectado las primeras evidencias de que las supernovas producen rayos cósmicos protónicos, los cuales, como hemos visto, son una forma mucho más común y masiva dentro de la formación de la radiación cósmica que impacta a la Tierra. Ahora, de lo que no estamos seguros es si son esos protones los que llegan hasta nuestro planeta. La evidencia sigue siendo esquiva hasta ahora.
    Sabemos que la Tierra cuando logró consolidarse como un planeta, su superficie fue también bombardeada por partículas de alta energía asociadas con actividad solar –provenientes de un viento solar que fue más alto durante el principio de su historia, y por las llamaradas solares–; por rayos cósmicos galácticos que, posiblemente, provenían de supernovas cercanas, y de sucesos asociados con estallidos de rayos gamma. Este bombardeo debe haber tenido efectos letales para la vida sobre la superficie de la Tierra, y puede haber afectado severamente la formación y la evolución temprana de ésta.
    El último resultado, publicado en la revista Nature el 4 de noviembre del 2004, fue logrado utilizando el Sistema Estereoscópico de Alta Energía (H.E.S.S. = High Energy Stereoscopic System), un conjunto de cuatro telescopios en Namibia, África Sud-occidental. La Dra. Paula Chadwick de la Universidad de Durham dijo: “Esta imagen representa un gran paso para la astronomía de rayos gamma, y el remanente de supernova es un objeto fascinante. Si se tuvieran ojos de rayos gamma y se estuviera en el hemisferio sur, sería posible ver un gran y brillante anillo en el cielo de cada noche”.
    Al final de cuentas, dado que los rayos cósmicos galácticos son totalmente imperceptibles para el ojo humano, no obstante, deben ser parte de los llegar a la Tierra en forma constante . Sin embargo, a mayor energía, hay cada vez menos rayos. Como ya lo mencionamos anteriormente, en un campo de un kilómetro cuadrado llega un rayo por segundo de baja energía. En cambio, de las más altas detectadas hasta el momento, llega una partícula por siglo en esa superficie, pero no tenemos seguridad de cuál puede ser su fuente de origen.
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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Carol el Jue Sep 30, 2010 7:13 am

    En las secciones anteriores, hablamos de aceleración, energía, componentes, origen, etc. de los rayos cómicos, pero no lo hicimos sobre los distintos tipos que existen. Hay muchos tipos de rayos cósmicos y estos se diferencian por el nivel de energía que comportan. Los rayos de más baja energía se consideran como provenientes del Sol y de otras estrellas cercanas a la Tierra. Algunos más energéticos pueden provenir del centro de la Vía Láctea, de explosiones de supernovas o de otros efectos en la galaxia que producen partículas de altísima energía.
    Imperceptibles para el ojo humano, estos rayos llegan constantemente a la Tierra, y muchos de ellos traspasando totalmente la atmósfera terrestre. Sin embargo, como ya lo vimos, a mayor energía son menos los que logran impactarnos. Señalamos anteriormente que en un campo de un kilómetro cuadrado llega un rayo por segundo de baja energía. En cambio, de las más altas detectadas hasta ahora, arriban en una superficie semejante tan sólo una partícula por siglo y, justamente, son las que despiertan la mayor atención de los científicos para su estudio.
    El interés que concitan entre los físicos las partículas de alta energía, se debe a que en el pasado se creía que no existían. En la Tierra, no se concibe que se puedan dar en algún lugar porque es muy difícil que se puedan originar o inventar algún mecanismo que le dé a una sola partícula tanta energía concentrada.

    Fig. 01.14.02.-Los rayos cósmicos son partículas atómica o subatómicas extremadamente energéticas que viajan a través de espacio exterior casi a la velocidad de la luz. Los científicos aprenden sobre espacio profundo estudiando los rayos cósmicos galácticos, que se originan a muchos años luz de distancia. En esta fotografía, tomada en los últimos años de la década del 40 del siglo XX, se registra una colisión de una partícula de rayo cósmico con otra, las cuales, luego chocan con un núcleo en el centro creando un aerosol de partículas subatómicas.
    He aquí la razón de la enigmática incógnita que encierran los rayos cósmicos de alta energía para los científicos: si se producen fenómenos tan violentos en el cosmos, uno debería verlos, pero hasta ahora no ha sido posible detectar su origen. Podría pensarse entonces que proceden desde muy lejos y que esa sería la causa de no poder ver sus fuentes, pero entonces cómo llegan a la Tierra. Una buena pregunta y, a su vez, uno de los problemas más grande que tiene la astrofísica en la actualidad.
    No se sabe si se trata de un protón o de un núcleo más pesado. Tampoco sabemos si proceden de toda la esfera celeste en forma pareja y homogénea o sólo de algunos lugares o si vienen de algunos puntos muy particulares donde hay gran actividad cósmica. Toda una paradoja.
    Sabemos que los rayos cósmicos ingresan a la atmósfera en forma de cascadas o chubascos (EAS) y que las partículas que comportan interactúan con la radiación de fondo cósmico y pierden energía. De esto podemos deducir que las fuentes que las producen deberían estar cerca, al menos desde un punto de vista cosmológico, ya que a alrededor de 300 millones de años luz, es un largo camino en dimensiones humanas, pero una distancia diminuta en el espacio. Por eso, se cree que el número posible de fuentes que se tendrían que rastrear no debería ser tan grande. Pero si es así, igual es necesario detectar los rayos cósmicos que nos llegan o que transitan por los espacios interestelares.
    Uno de los primeros objetivos que se fijan en la detección de rayos cósmicos, es estudiar la radiación cósmica que nos llega a la Tierra a través de ellos. Al inicio dijimos que existían varios tipos de rayos cósmicos y que se diferenciaban por el nivel de energía que comportaban. En efecto, la energía que radian estos fenómenos varía en muchos órdenes de magnitud (107 → 1020 eV) y, por consiguiente, es necesario usar distintos métodos experimentales dependiendo del intervalo de energía que se espera estudiar (Fig. 01.14.03). Cuando se trata de energías inferiores a 1015 eV (1 PeV) es factible la detección directa del núcleo primario. Para ello, se requiere transportar en globos aerostáticos o a bordo de satélites los instrumentos de detección, los cuales, en muchas ocasiones, por su cantidad y peso, se asemejan a un verdadero laboratorio. Para el objetivo de uso que tienen, las técnicas que se emplean son semejantes a las que se aplican en los experimentos de física nuclear y de partículas elementales. Para el caso, se procede a provocar la interacción del rayo cósmico con un medio material conocido y se estudian las características de los productos resultantes. Para ello, uno de los métodos a que se puede recurrir es el de las emulsiones que ya anteriormente mencionamos, otros, más sofisticados, reconstruyen las trayectorias de las partículas que se crean en la colisión, lo cual permite medir la dirección del rayo cósmico primario.

    Fig. 01.14.03 Los rayos cósmicos primarios pueden ser detectados a través de métodos directos o indirectos. Para hacerlo de forma directa se usan instrumentales instalados en globos o satélites. Para hacerlo de manera indirecta, se empotran detectores en el suelo los cuales detectan las EAS de partículas. Sin embargo, poder detectarlos ha sido una cosa; pero determinar su origen, otra. A diferencia de los fotones g, los núcleos cargados no mantienen su dirección original, a excepción de que se trate de aquellos que comporten un alto calibre energético que impida ser desviados por el campo magnético galáctico.
    Pero ese método de detección directa presenta una dificultad. Los primeros datos que se lograron obtener a través de su aplicación, pusieron de manifiesto que el número de rayos cósmicos primarios es tanto menor cuanto mayor sea la energía de éstos y por tanto, a muy altas energías el ritmo de llegada es tan lento que esta técnica de detección resulta inviable. Por ejemplo, para detectar unos mil rayos cósmicos con energías superiores a 1 PeV sobre una superficie de 10 m2 se necesitaría más de un año. Por ello, se han desarrollado paralelamente una serie de técnicas de detección indirecta basadas en la observación EAS o chubascos atmosféricos de partículas empleando detectores instalados sobre la superficie terrestre. Estas técnicas permiten cubrir un amplio margen de energía que va desde 1011 a 1020 eV. Si la energía del rayo cósmico primario es superior a 1014 eV, la componente electromagnética de la EAS puede ser detectada a nivel del suelo. A energías inferiores se puede detectar sin embargo la luz producida por efecto Cherenkov por las partículas de alta energía de la EAS. Los métodos basados en detectores sobre la superficie terrestre pueden ocupar físicamente áreas muy extensas y por tanto tienen una eficiencia mucho mayor que los detectores a bordo de globos o satélites. Sin embargo, tienen como desventaja que la caracterización del primario a partir de los datos de la cascada atmosférica es muy difícil.
    Pero concentrémonos ahora en describir los distintos tipos de detectores sobre superficie de rayos cósmicos.
    DETECTOR DE AGUA


    Fig. 01.14.04.- Los detectores de agua consisten en una caja de paredes de material de polietileno reflectante totalmente cerradas y selladas que no permiten el ingreso de luz y en su interior almacenan una bolsa con agua. Cuando las partículas de las EAS atraviesan las paredes de la caja y pasan por el agua producen una radiación que genera unos flashes de una tenue luz azul, como una onda de choque. Esta luz rebota en las paredes reflectivas y, finalmente, es detectada por un fotomultiplicador (un detector de luz muy sensible) que se halla en la parte superior de la caja y, luego, la señal es retransmitida a una estación central.
    DETECTOR FOTOTUBO MULTIPLICADOR



    Fig. 01.14.05.- El detector fototubo multiplicador consiste en una matriz bidimensional confeccionada con un plástico centellador detectora de partículas cargadas. Cuando un electrón de una EAS atraviesa uno de estos plásticos una pequeña parte de su energía se emplea en excitar algunas de sus moléculas las cuales inmediatamente se desexcitan emitiendo un breve flash de fotones. Estos fotones son detectados por un sensible dispositivo fotoeléctrico (fotomultiplicador), el cual produce una señal eléctrica de corta duración. Ahora, si se emplea un dispositivo lo suficientemente rápido se puede, además, medir el instante de tiempo en que el electrón atravesó el plástico con una precisión del orden de 10-9 s (ns). En consecuencia, se trata de detectores capaces de medir la inclinación del disco de partículas de la EAS de donde se puede deducir la energía que comporta el rayo cósmico primario. Por otro lado, la comparación de los tiempos de arribo de las diferentes partículas a los distintos contadores permite medir la inclinación del disco obteniendo, de este modo, la dirección de cada uno de los rayos cósmicos primarios que han sido detectados a su llegada. A diferencia de los telescopios convencionales, esta clase de instrumentos detectan rayos cósmicos provenientes de cualquier lugar del cielo, permitiendo además, al analizar los datos, determinar el ángulo con el que cada primario llegó a la Tierra. Con estos detectores es factible conseguir una resolución angular típica del orden de 0,5°, la que puede parecer modesta si se compara con la de cualquier telescopio, no obstante abre la posibilidad de explorar el cielo tras la búsqueda de las partículas más energéticas de la naturaleza.
    DETECTOR CENTELLANTE

    Fig. 01.14.06.- El detector centellante está construido de un plástico especial llamado centellador. Al pasar las rápidas partículas cargadas de los rayos cósmicos por el centellador excitan los átomos del plástico otorgándoles una cierta energía lo que provoca que los rayos cósmicos se retrasen un poco. Luego los átomos excitados pierden esa energía emitiendo algunos fotones de luz. Enseguida, esa luz es detectada por un sensible fotomultiplicador.
    DETECTOR OJO DE LA MOSCA

    Fig. 01.14.07.- Uno de los detectores de fluorecencia es el Ojo de la Mosca de alta resolución de sucesos, cuya luz de visión es iniciada por las Eas en la atmósfera de la Tierra. Con este tipo de detectores, se puede ver las luces cósmicas desde distantes distancias y, por consiguiente, detectar las partículas en una gran área de recepción.

    Esos métodos de detección y otros, han permitido llevar a cabo estudios sistemáticos sobre las propiedades de los rayos cósmicos que bombardean la Tierra. En primer lugar, se ha podido observar que la mayor parte de esos rayos son núcleos atómicos. También se ha podido constatar que la abundancia relativa de los distintos elementos que comportan estos rayos, es similar a la del sistema solar, de manera tal de que la mayor parte de su estructura está formada por protones (núcleos de H) y partículas a (núcleos de He) encontrándose, además, núcleos de números atómicos intermedios como C, N, y O al margen de elementos pesados entre los que predominan los núcleos de Fe. Asimismo se ha podido detectar la presencia de una pequeña proporción de electrones y fotones gamma. También a través de las técnicas de detección que hasta ahora se tienen, se pudo comprobar que el flujo de rayos cósmicos disminuye rápidamente con la energía E, siguiendo una ley E–g. En la que, hasta energías de 1 PeV, g tiene un valor aproximado de 2,7, el que va disminuyendo bruscamente a mayores energías, en torno a g = 3. Ahora, cuando se ha podido observar rayos cósmicos con energías comprendidas entre 1019 y 1020 eV, se ha distinguido un espectro más plano, lo que estaría indicando que la brusca disminución cesa.
    Resumiendo, cuando la radiación cósmica llega a la atmósfera, crea lo que hemos llamado una EAS o cascada de partículas; es decir, una partícula de alta energía crea alrededor de cien mil millones de partículas de baja energía que se esparcen en muchos kilómetros cuadrados. Para descubrirlas, se procede a ubicar detectores en diferentes lugares, incluso en globos y satélites. Cuando una partícula se desplaza casi a la velocidad de la luz, produce una onda electromagnética, del mismo modo en el que un jet supersónico que sobrepasa la velocidad del sonido produce una onda acústica, la cual es detectada por instrumental dispuesto a ello.
    Ahora, con respecto a la medición de la energía que comportan las partículas de los rayos cósmicos, se utilizan detectores que pueden medir las reacciones que estas partículas establecen con el nitrógeno del aire. Son dispositivos sensibles a la luz emitida por esa interacción. Por ello, los sitios que los científicos prefieren para realizar este tipo de experimentos son aquellos que tienen cielos muy claros.
    Podría pensarse, dado que esas partículas conservan su energía sólo más allá de la atmósfera, si no sería más convenientes estudiarlas, por ejemplo, desde una estación espacial. El problema es que son muy raras. Sólo llegan a la Tierra una por cada km2/siglo. En consecuencia, se necesitan grandes espacios para poder empotrar un número importante de detectores, con el objeto de poder recoger muestras significativas de partículas de las EAS. Pero hay otro modo de ver las cosas. El físico Dr. Alan Watson, suele utilizar una metáfora muy linda para explicar el problema: "sí usamos un satélite, la Tierra, y sí usamos un detector, que es la atmósfera. Esto no funcionaría en la Luna, por ejemplo, porque allí no hay atmósfera y es muy difícil embocar una partícula sola. En cambio, aquí, en la Tierra, por cada partícula que ingresa en la atmósfera tenemos 100 mil millones de partículas en la superficie…"
    Por otro lado, estas raras partículas de los rayos cósmicos, no sólo estén permanentemente bombardeando la Tierra, sino que alrededor de 100 de ellas están atravesando nuestros cuerpos por minuto, aproximadamente un millón por noche.
    Pero no solamente se trata de partículas raras, si no que tampoco se tiene certeza alguna sobre de dónde vienen y qué las genera. Se piensa, que aquello que las produce tiene que ser un objeto muy inusual y tiene que organizarse de una manera especial, algo que parece ser muy difícil para la naturaleza. Otra especulación es que algunas de estas partículas se produjeron en la explosión inicial que creó el universo, el Big Bang.
    Una última cosa para dar por terminado este trabajo. El hecho de estudiar los rayos cósmicos, pese a las dificultades que hemos descrito, se encuentra en la razón de ser de la ciencia misma, que es tratar de entender las leyes básicas de la naturaleza. Como hasta ahora no se tiene ninguna idea de cómo estas cosas se producen, y por que todas las leyes de la física que conocemos no pueden explicarlas, es natural, para los que "hacen ciencia", el estar ansiosos de descubrir algo nuevo acerca de la naturaleza. Se trata de una meta, para la cual el científico no puede flaquear en su voluntad para la consecución de ella.


    [1] Se sabe que la velocidad de la luz es de 299.792 km/s, pero esa velocidad está tomada cuando la luz transita en el vacío, como sucede en el espacio exterior que no tiene aire Los físicos denominan a esta velocidad como «c».
    Cuando la luz viaja a través de cualquier material, como ser cristal o aire, su velocidad es levemente inferior a «c». Algunas partículas de la alta energía, tales como los rayos cósmicos pueden viajar más rápidamente que la luz viajando a través de espacios no vacíos. Cuando sucede ese fenómeno las partículas emiten débiles flashes de luz azul, lo que se conoce como radiación de Cherenkov.
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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Carol el Jue Sep 30, 2010 7:14 am

    Durante el transcurso de varias secciones precedentes, mencionamos que existen muchísimas dudas sobre la posibilidad de que los rayos cósmicos que llegan a nosotros tengan un origen extragaláctico. No obstante, si esas dudas se despejaran, existen también posibles fuentes fuera de nuestra galaxia que tienen capacidad para producir rayos cósmicos como, por ejemplo, los quásares que son los objetos más energéticos que se conocen en el universo y que se encuentran a distancias de miles de millones de años luz. Por otro lado, existen galaxias que poseen núcleos activos en donde se desarrollan procesos de muy alta energía, algunos de los cuales se manifiestan por una fuerte emisión de ondas de radio (radiogalaxias). Pero, las observaciones de rayos gammas de altísima energía (10 MeV - MeV 1.000) resultantes de las colisiones de los rayos cósmicos con el gas interestelar demuestran que la mayoría de estos últimos están confinados al disco de la galaxia, probablemente debido a los efectos de su campo magnético. Además, en colisiones similares a esas, los núcleos de rayos cósmicos más pesados se fragmentan en otros más livianos, incluyendo a isótopos radiactivos como el ¹ºBe, los cuales tienen una media de vida de 1,6 millones de años. Esa media de vida del ¹ºBe, implica que los rayos cósmicos pasan cerca de 10 millones de años en la galaxia antes de escapar hacia el espacio intergaláctico.

    National Radio Astronomy Obserbatory
    Fig. 01.12.01
    PRIMER SOSPECHOSO. - Nuevas estimaciones sobre campos magnéticos intergalácticos sugieren que una de las misteriosas fuentes que podría ser generadora de rayos cósmicos de alta energía podría ser M87 (reflejda arriba en longitudes de onda de radio), un activo núcleo galáctico accionado por un agujero negro de un tamaño estimado en mil millones de masas solares.
    Como lo hemos estado estudiando, millares de rayos cósmicos de ultra alta energía «aran», cada día, la capa superior de nuestra atmósfera terrestre. Los orígenes de las partículas de estos rayos –cien mil veces más energéticas que las partículas generadas en los aceleradores más avanzados– son un misterio. Si asumimos que los rayos sean protones, éstos no pueden viajar muy lejos sin que no vayan perdiendo energía en la travesía, pero nada en nuestra vecindad galáctica se ha podido encontrar como fuente para producirlos. Una de las razones que se pueden atribuir a ese enigma, puede ser el resultado de la subestimación que, por muchos años, se ha tenido con respecto a los campos magnéticos intergalácticos. De existir en esos lugares del espacio campos fuertes, éstos podrían forzar a una energética partícula a seguir una trayectoria más indirecta en relación a la ubicación de la fuente originaria con respecto a la Tierra. Así, la fuente que dio origen a la partícula no tendría por qué estar en línea de observación recta con respecto a nuestro planeta. Dadas esas condiciones, las fuentes ubicadas en cualquier dirección podrían entregar suficientes explicaciones sobre los datos que se han recogido hasta la fecha.
    Es por mucho tiempo sabido, que los protones de alta energía tienden a interactuar con los fotones de la radiación cósmica de fondo y en el decaimiento de partículas de más baja energía. Exceptuando a algunos físicos que piensan diferente, la fuente de un protón de una energía de unos 10²º eV debería estar, entonces, a unos 50Mpc [50 megaparcecs, unos 150 millones de al (años luz)], aproximadamente el tamaño de nuestro súper cúmulo galáctico. Generalmente, los investigadores han asumido que en los espacios intergalácticos se hallarían sólo campos magnéticos débiles dentro de un rango de nG; por ello, se esperaba que los rayos cósmicos de ultra alta energía (RCUAEs o UHECRs) siguieran una trayectoria bastante recta a través del espacio. Pero nada, hasta ahora, dentro de los 50 Mpc de distancia de la Tierra o cerca de la dirección de arribo de los RCUAEs, se ha podido detectar sobre donde fueron generados y a que distancia se encontraría la fuente.
    Dado lo transcurrido bajo los puentes en materia de física teórica, se hace difícil aceptar hoy de que en los espacios intergalácticos sólo existirían campos magnéticos débiles dentro del rango nG, ya que las evidencias que se han logrado detectar sobre su existencia son, realmente, pocas y pobres. Claro está, que esos resultados, fueron obtenidos considerándose que tanto los campos magnéticos como las partículas cargadas pueden rotar la polarización de la luz dependiendo de su frecuencia y, las mediciones que se efectuaron, corresponden a rotaciones de la polarización de la luz procedente de distantes quásares. Por otro lado, en esas estimaciones se ha tomado en consideración un modelo estándar sobresimplificado en base a conceptos muy anticuado y difíciles de asumir hoy, tales como la concepción de un universo uniforme estructurado de, solamente, materia bariónica, carente de energía oscura, etc. El hecho de que durante años se haya aceptado la estimación de nG, se debe, en parte, porque los teóricos no lo examinaron con un criterio más crítico y, en parte, por sus dificultades de medirlo más directamente.
    En los últimos años, se ha asumido una serie de nuevas consideraciones sobre la estructura del universo las que conducen a pensar de que en nuestro súper cúmulo galáctico existirían campos magnéticos mucho mayores –posiblemente de unas décimas más que mG– a los que se consideraban. Tales campos más fuertes serían capaces de desviar perceptiblemente una partícula energética y, con ello, se otorgaría una explicación del porqué las potenciales fuentes de RCUAE no se hallan alineadas en el cielo con respecto a los lugares donde fueron detectados los RCUAEs.
    Ahora bien, de existir campos magnéticos más fuertes en los espacios intergalácticos, un potencial candidato a fuente emisora de RCUAEs sería M87, un núcleo galáctico activo (NGA o AGN) que se halla a unos 20 Mpc de la Tierra u otro NGAs que se hallase en las proximidades. Un NGA como M87, en el pasado pudo ser más activo y haber emitido partículas altamente energéticas y que han podido ser detectadas en la Tierra después de haber pasado largos años vagando por el espacio intergaláctico del súper cúmulo galáctico en que se halla la Vía Láctea.
    Aunque nada claro se tiene todavía sobre las fuentes de origen de los RCUAES, las partículas más energéticas conocidas; no obstante, el panorama ha venido mejorando en los últimos años. Analizando datos de detectores de rayos cósmicos de gran energía ubicados en Japón e Inglaterra, investigadores anunciaron en el 2002, que habían remontado la trayectoria de varios rayos cósmicos hacia cuatro galaxias conocidas, con el objeto de circundar a quásares muertos o dormidos que, posiblemente, contengan agujeros negros supermasivos. Lo detectado se ajusta al escenario en que al girar los agujeros negros supermasivos actúan como una batería gigante. En ese ambiente, las líneas del campo magnético en contacto cercano con el agujero que rota generan miles de millones de voltios, que aceleran las partículas cargadas a ultra altas energías. En esta teoría, el quásar debe estar inactivo, ya que si los rayos cósmicos se aceleran hacia arriba por el agujero, podrían colisionar afuera con la intensa radiación de un quásar activo, y su energía sería drenada lejos del suceso.
    El asociar el origen de los rayos cósmicos con fuentes de radio extragalácticas, se sustenta en el hecho de que las mediciones que se han efectuado sobre la densidad intergaláctica otorgan una media de energía no muy diferente del valor medido para los rayos cósmicos en la vecindad de la Tierra, es decir puede ser tan alta como cerca de 10-12 el erg/cm-3. Probablemente, esa coincidencia se deba a que tanto las fuentes de radio como los rayos cósmicos sean el producto de violentos acontecimientos que ocurren en los núcleos de galaxias.
    Claro está, que también es posible que la energía de los rayos cósmicos, cuyo espectro característico es dE/E-r (r = 2,5 a 3), puede originarse como una consecuencia de violentos sucesos acaecidos entre ellos, o a la participación del mecanismo de Fermi a escala extragaláctica. . Lo anterior, se puede dar siempre que el índice de incremento de la energía a distribuirse en el conjunto de los rayos cósmicos sea mayor que la tasa a la cual se inyecta la energía y el proceso logre un estado constante, en el cual el índice espectral debe situarse entre 2 y 3.
    Un límite superior para la energía de las partículas es esperado cuando los radios de Larmor llegan a ser comparables con las dimensiones de los elementos de aceleración. Esta condición, aplicada a una partícula con una energía del orden de 1020 eV, conduce a una dimensión de alrededor de 10 Mpc, siempre y cuando el proceso de aceleración tenga un origen extragaláctico.
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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Carol el Jue Sep 30, 2010 7:15 am

    El astro, al cual llamamos Sol, es la estrella de nuestro sistema. Está situado a unos 150 millones de kilómetros de la Tierra. Durante milenios, pensadores y científicos se interrogaron sobre él. Los chinos descubrieron que su superficie estaba a veces poblada de manchas, pero el hallazgo quedó sin explicar hasta Galileo. Los griegos creían que el Sol era una bola de unos 60 Km. de diámetro, situada a 6.500 Km. de distancia. Entre los años 310 a 230 a. C., Aristarco de Samos calculó la distancia en 1.150.000 Km.
    Después de Galileo, los conocimientos acerca del la estructura y la composición del Sol, prácticamente, no tuvo avance alguno. Para ellos hubo que esperar hasta el avenimiento de la espectroscopia, a principios del siglo XX, gracias a la cual fue posible estudiar la luz solar, lo que permitió revelar la naturaleza material del Sol. Todavía en el siglo XIX se creía que el Sol era un cuerpo sólido circundado por una atmósfera de nubes luminosas, y hace sólo 70 años existía la creencia de que era una bola de gas.
    El Sol, nuestro astro rey, como cualquier estrella normal que cohabita en el universo, no sólo irradia su luz, sino que también emite una gama de radiaciones a las cuales llamamos «rayos cósmicos solares» o «partículas energéticas solares» y, sobre ello, nos vamos a centrar en esta sección.

    Como hemos visto, los rayos cósmicos –que fundamentalmente son partículas– comportan una variedad de formas, de tamaños, de velocidades, y de energías. El más energético, llamado «rayo cósmico de ultra alta energía», se mueve casi a la velocidad de la luz y tiene más energía que una pelota de fútbol en juego. Pero, además, toda esa tremenda energía proviene de una partícula que tiene un tamaño atómico. Por otra parte, la rapidez con que se mueven esas partículas sea, quizás, la causa por la cual su origen siga siendo un misterio importante en la astrofísica.
    Los rayos cósmicos son esencialmente partículas de una extrema rapidez en sus movimientos en el espacio. Una gran parte de ellas toman la forma de electrones, de protones, de neutrinos, o de núcleos atómicos (átomos sin los electrones) por ejemplo el carbón o el hierro.
    En gran medida, los rayos cósmicos más comunes tienen bajas energías, y son generados por el Sol. Nuestro astro rey, al margen de las emisiones electromagnéticas que continuamente nos llegan a la Tierra en tipo de luz, también emite partículas, algunas en forma continua –lo que se ha llamado el «viento solar»– y otras formas esporádicas y explosivas; estas últimas son las partículas energéticas solares o rayos cósmicos solares. Estas partículas son generadas en los sucesos de llamaradas solares, en eyecciones emitidas por la corona, u otros acontecimientos que suelen suceder en el astro rey. Aquí, en esta sección nos vamos a abocar a hacer una revisión de la manera como proceden e interactúan las partículas solares.
    Lo primero que tenemos que precisar es que tanto el viento como las partículas energéticas solares llegan hasta la superficie de la Tierra. Para poderlas observar, es necesario recurrir a medios interplanetarios, como ser satélites y sondas espaciales que llevan a bordo detectores capaces de medir los flujos de partículas y de discriminar su masa, su carga y su energía, y en ocasiones también la dirección en que se mueven. Las partículas más energéticas que provienen del Sol, los rayos cósmicos solares, fueron observados por primera vez por detectores en globos a gran altura y en ocasiones pueden desencadenar en la atmósfera una serie de reacciones nucleares capaces de producir otras partículas que sí pueden detectarse sobre la superficie de la Tierra.

    Por otra parte, las características más asombrosas del viento solar es la influencia que ejerce, no obstante ser un gas como ya lo hemos mencionado extraordinariamente tenue: entre 107 y 108 por metro cúbico a la altura de la órbita terrestre, lo cual equivale a menos de una billonésima de la densidad de la atmósfera terrestre. Esta particularidad se debe a la condición de que se trata de un gas altamente ionizado, o sea, un plasma. Este viento que produce nuestro Sol consiste, principalmente, de protones y electrones libres, pero a diferencia de un gas neutro que es insensible a la presencia de campos magnéticos y eléctricos, éste si que es afectado, no sólo por esos campos, sino que además es capaz de provocarles modificaciones. Las alteraciones que puede producir el flujo de un plasma que atraviesa campos eléctricos o magnéticos puede ser mayor o menor según el grado de ionización en que éste se encuentre: si la ionización es alta la conductividad eléctrica también lo es y viceversa. En consecuencia, al estar compuesto el viento solar, principalmente, por protones y electrones tiene la condición de ser un potentísimo conductor eléctrico.
    Las características del Sol no difieren sustancialmente a un dipolo magnético, pero el continuo fluir de su corona hacia el exterior modifica su estructura. Ahora, dado que el plasma comporta una gran conductividad eléctrica «remolca» consigo a las líneas del campo magnético solar, extendiéndolas a través del medio interplanetario hasta sus confines fronterizos con el medio interestelar, provocándose con ello la presencia de un campo magnético interplanetario al cual se le denomina como heliosfera.

    La heliosfera, es un campo magnético interplanetario provocado por el viento solar que se aloja en toda la cavidad dominada por el Sol. Dentro de la heliosfera se hallan regiones dominadas por los campos magnéticos planetarios, los cuales se denominan «magnetosferas» cuando el campo planetario es fuerte y, en las que el viento solar no penetra. Dado lo anterior, es que la observación del campo magnético no sólo en la superficie del Sol, sino en todo el medio interplanetario proporciona también mucha información respecto a los procesos solares, por lo que muchos satélites y sondas espaciales incluyen entre su equipo de detección magnetómetros cada vez más refinados. En particular, en 1974 y 1976 fueron lanzados los vehículos espaciales Helios A y B para ser puestos en órbitas solares. Estos vehículos espaciales, que pasan más cerca del Sol que Mercurio, no transportan telescopios sino detectores de partículas y de campos magnéticos. Otros vehículos espaciales han hecho extensas mediciones de partículas y campos magnéticos solares desde 1960. Misiones, como la Polar Solar, que circunda al Sol no por su plano ecuatorial sino pasando por los polos, y las SOHO y TRACE, nos están ayudando mucho más para conocer al Sol.
    Como varias veces hemos mencionado, la Tierra recibe del espacio una gran cantidad de partículas subatómicas (90 % protones, 9 % partículas a y 1% de partículas más pesadas) que reciben el nombre de rayos cósmicos. Al principio de esta sección también dijimos que los rayos cósmicos de más baja energía proceden del Sol, mientras que los más energéticos se originan en lugares fuera del sistema solar como en explosiones de supernovas o el centro de nuestra galaxia. Al igual que el campo magnético terrestre nos protege contra la acción de los rayos cósmicos solares, así el campo magnético interplanetario, la heliosfera, nos sirve de una cierta protección contra la acción de los rayos cósmicos de alta energía.

    En cuanto al campo magnético de la Tierra, se sabe que no es constante en el tiempo, por lo cual su acción de blindaje sobre los rayos cósmicos no lo será tampoco. Ello, tiene su origen en que el campo magnético terrestre tiene un proceso dinamo similar al que actúa en el Sol, en que la velocidad de rotación del planeta y los movimientos convectivos del anillo líquido son los factores que influyen en su generación y variación temporal. Llegado el caso, acontecimientos tales como explosiones de supernovas cercanas pueden afectar el flujo de rayos cósmicos de alta energía, dando la impresión de una disminución de la actividad solar, pero, no obstante, sus efectos estarían bastante limitados en el tiempo. Para darle cabida a lo último, debemos tener presenta que la Tierra está inmersa en la atmósfera ionizada que escapa del Sol, hacia la atmósfera de la Tierra por efecto del viento solar. Este viento, fluye a través del campo magnético terrestre dándole forma a las condiciones circundantes cercanas a la Tierra y es, la magnetosfera terrestre en este caso, la que protege la atmósfera superior de la Tierra junto a su región ionizada, la ionosfera, de los efectos directos del viento solar.
    El Sol es la mayor fuente energética del sistema solar. Su energía la libera, como ya lo hemos mencionado, a través de dos formas de radiación: la electromagnética y los rayos cósmicos solares. A través de la radiación electromagnética irradia la luz que baña constantemente a la Tierra proporcionándole un flujo de energía de 1.367 W/m², la que se conoce como «la constante solar». Esta luz solar proviene esencialmente de la fotosfera, cuya estructura, observada con instrumentos sencillos aparece formada de gránulos brillantes, distribuidos por zonas oscuras (granulares), con dimensiones del orden de 100 Km. de diámetro, en un perpetuo movimiento turbulento, hasta el punto de que un gránulo posee una vida media de varios minutos. El espesor de la fotosfera del Sol es del orden de unos 400 Km, lo que implica que, a causa de la elevada opacidad de los gases ionizados que comporta el astro, la radiación emitida por las capas inferiores a 400 Km. es completamente absorbida por las capas más próximas y, por tanto, no es observable. Sin embargo, la fuerza de la emisión solar es tal que en la Tierra se perciben aún 2 cal/min/cm².
    De los dos tipos de radiaciones que hemos señalado que emite el Sol, la electromagnética es varios órdenes de magnitud mayor que la radiación de partículas energéticas solares. La potencia de entrada en la Tierra, debida a la iluminación, considerando una sección eficaz como p RE², donde RE es el radio terrestre medio, es de 1,73 × 1017 W.
    Por su parte, la radiación de las partículas energéticas solares, que llegan a la Tierra transportadas por el viento solar, es del orden de 1,3 × 1013W, considerando una sección eficaz de radio igual a 15 RE. Ahora, para una sección eficaz de un radio terrestre que absorbe toda la energía cinética del viento solar incidente y en ausencia de campo geomagnético, la potencia sería del orden de 5,7 × 1010 W.

    Sin embargo, en esto de las partículas energéticas solares comportadas por el viento solar, es importante considerar un hecho. La energía del viento solar incide sobre la magnetosfera terrestre, formándose en ello una cavidad debido a la interacción entre el campo geomagnético aproximadamente dipolar y el viento solar que tiene asociado el campo magnético interplanetario. Pero, a pesar de la gran diferencia entre los valores de las potencias disponibles en las cercanías circundantes de la Tierra a través de las dos formas de radiación, el viento solar provoca el acoplamiento entre la atmósfera solar con la magnetosfera y la ionosfera (región ionizada de la atmósfera) terrestre y, por ello, la mayoría de los procesos magnetosféricos e ionosféricos asistidos por la magnetosfera son debidos a esta energía.
    La fuente del viento solar es la corona. Es la zona que envuelve la cromosfera y que se presenta como una aureola plateada alrededor del disco solar, con llamaradas que se extienden a modo de rayos solares. Es como una atmósfera inmensa, tenue y de estructura muy diversa. Está compuesta de polvo (corona F), electrones e iones (corona K) Su temperatura es de 200 millones de grados centígrados, por lo que los átomos se hallan en un estado muy ionizado, es decir, carecen de algunos electrones.
    Debido al enorme gradiente de temperatura entre la base de la corona y la zona de transición, la mayor parte de la energía depositada en la corona es conducida en dirección a la cromosfera la cual se energiza en el proceso. Otra parte de la corona, la cual está constituida de campos magnéticos muy intensos, continuamente está escapando del campo gravitacional del Sol a lo largo de las líneas de campo abierta, como ser los huecos coronales (o coronal holes) y llamaradas (o flares) y, es, lo que se conoce como viento solar. Esta parte está constituida por hidrógeno y helio ionizados en un 96% y 3% respectivamente. El porcentaje restante, de un 0,8%, está conformado por elementos altamente ionizados como ser O, N, Si, Fe, etc.

    La corona solar carece de límites precisos, pero se extiende a través del viento solar, más allá de la órbita terrestre, confundiéndose con la materia interplanetaria. Un flujo de partículas cargas es expulsado ininterrumpidamente desde el Sol al espacio cósmico a una velocidad de entre 300 y 800 Km./s, las cuales son transportadas por el viento solar, lo que implica –de alguna manera– que este viento constituye una prolongación de la corona solar, en la cual se ha comprobado rápidos movimientos de materia ligados al desplazamiento de grandes campos magnéticos relacionados con las protuberancias sobre la superficie del Sol.
    Del estudio de esa relación, que se ha venido realizando por varios años, se ha podido concluir que las variaciones temporales en el flujo de energía que sale del Sol como resultado de la actividad solar desempeñan un papel predominante en una multitud de fenómenos que ocurren y observamos en la Tierra y su entorno cercano. El estudio de estas variaciones y sus efectos, así como de los mecanismos físicos que vinculan causas con efectos, son fundamentales para entender la radiación cósmica solar.
    Las variaciones más importantes se dan tanto en la radiación electromagnética de alta frecuencia (ultravioleta, extremo ultravioleta y rayos X, etc.) como en el flujo de partículas energéticas solares. Por ello, es importante entonces tratar de entender cómo se han podido situar a estas emisiones en diferentes estudios de «física solar-terrestre» . Por décadas, se ha venido rastreando eficientemente, tanto desde el espacio como desde Tierra, la cantidad total de energía radiante en forma de radiación electromagnética del Sol que llega hasta la cima nuestra atmósfera. Mientras que este flujo de energía ha registrado variaciones que van desde el 0,3 al 0,6% 0.5 por ciento en los últimos diez años, las teorías más aceptadas de la evolución del Sol indican que su luminosidad, desde el inicio de su vida estable, hace alrededor de 4.5 millones de años, ha aumentado en un 30 por ciento. No obstante, aparentemente la Tierra ha sido capaz de absorber esta variación sin que el clima se haya alterado apreciablemente.
    Ahora, como se sabe que el «clima espacial» que afecta a la Tierra es una consecuencia del comportamiento del Sol, de la naturaleza del campo magnético y atmósfera terrestre, y del lugar que ocupamos en el sistema solar, una de las maneras de investigar las interacciones Sol-Tierra es, pues, mediante la búsqueda de tendencias comunes, ciclos, periodicidades y recurrencias que se encuentren presentes en los diferentes procesos de evolución de los elementos del sistema.

    En general, los rayos cósmicos que llegan hacia el sistema solar son afectados por el campo magnético interplanetario alojado en el viento solar y, por consiguiente, tienen dificultades para alcanzar las zonas interiores del sistema planetario. Naves espaciales que se han aventurado en viajes hasta los límites del sistema solar han detectado que la intensidad de los rayos cósmicos galáctico se incrementa con la distancia al Sol. También se ha podido observar que mientras la actividad solar varía en los ciclos solares de once años, la intensidad de los rayos cósmicos que llegan a la Tierra sufre importantes variaciones, en correlación con el número de manchas solares.
    Pero el Sol, por su parte, es también una fuente esporádica de núcleos y de los electrones de rayos cósmicos, los cuales son acelerados por las ondas expansivas que viajan a través de la corona, y por la energía magnética lanzada en llamaradas solares. El Sol, en esos períodos eruptivos, emite enormes cantidades de protones y partículas a que arriban a la Tierra en flujos de magnitudes superiores a los de la radiación cósmica primaria galáctica pero, eso sí, con energías promedio muy inferiores, que se ubican dentro del rango de miles de eV. Sin embargo, las partículas de estos rayos cósmicos solares, no pueden penetrar en la atmósfera terrestre y, por consiguiente, no alcanzan la superficie de la Tierra. Una parte importante de estos rayos cósmicos solares que fueron transportados por el viento solar hasta nuestro planeta, permanecen atrapados en el campo magnético de la Tierra y constituyen, como vimos antes, el campo de radiación de Van Allen. Ahora, las partículas más energéticas de los rayos cósmicos solares, penetran en las capas superiores de la atmósfera procediendo a acumularse en estrechas zonas de los polos magnéticos de la Tierra formando las auroras.
    Por último, durante los períodos solares de frecuentes emisiones de llamaradas, la intensidad de la energía de las partículas que son transportadas por el viento solar pude que se incremente en un factor de 10² a 106 por hora en los días eruptivos. Esos sucesos solares se dan con mucha mayor frecuencia en la fase activa de los llamados ciclos solares. En esos procesos que ocurren en el Sol cada once años, se han detectado partículas solares con energía que ha llegado a 1 GeV. Para la física solar, la energía de las partículas procedentes del Sol, ha sido de gran utilidad para realizar mediciones sobre la composición elemental e isotópica del astro rey y, así, poder ir complementando los estudios espectroscópicos del material solar.




    [1] Espacios de la corona solar donde la densidad es más baja que la promedio y. en que, tanto la temperatura y la velocidad del viento solar asociados, es más alta que la promedio. Su nombre proviene del hecho que los huecos solares aparecen oscuros en imágenes de la corona tomadas a través de rayos-X, debido a su baja densidad.
    [2] Física solar – terrestre es la especialidad de la física solar orientada al estudio de la transferencia de energía, masa y momentum desde el Sol hacia la atmósfera de la Tierra.
    [3] El clima espacial describe las condiciones en el espacio que afectan la Tierra y sus sistemas tecnológicos. Nuestro clima espacial es una consecuencia del comportamiento del sol, de la naturaleza del campo magnético y atmósfera terrestre, y del lugar que ocupamos en el sistema solar.
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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Carol el Jue Sep 30, 2010 7:17 am

    EL VIENTO SOLAR Y SU INFLUENCIA SOBRE LA TIERRA
    Oscar Diez Higuera
    Dado que nos encontramos en un máximo de actividad solar, y continuando con el tema ya iniciado en el
    úmero anterior, en las páginas que siguen se hará una breve descripción de algunos de los conocimientos que
    ctualmente se poseen sobre el haz de partículas originado continuamente en el Sol, yque barren todo nuestro
    stema.
    También se tratará de la influencia que ejerce sobre el campo magnético de los planetas, y concretamente
    el nuestro, la Tierra. En base a lo anterior se expondrán algunos de los resultados obtenidos recientemente,
    ue permiten entrever la influencia que puede ejercer el Sol, a través de sus cambios de actividad, sobre el
    ima terrestre.
    L VIENTO SOLAR
    e denomina viento solar a una radiación continua de partículas procedente del Sol, que presenta
    ariaciones acordes con el estado de actividad del mismo, y que es emitida en todas direcciones,
    unque no con igual intensidad.
    Partículas constituyentes son fundamentalmente protones, electrones, núcleos de helio, y en menor cuantía
    nes de otros elementos mas pesados como C, O, N, etc. Al nivel de la órbita terrestre la velocidad es del
    rden de los 400 km/s aunque presenta grandes variaciones. Lav elocidad de flujo de partículas de 1012 part/m2
    y la energía de 1000 eV para protones y de 10 eV para electrones, aunque también se presentan amplias
    ariaciones.
    Como luego veremos una característica importante del viento solar es que arrastra consigo las líneas de
    erza del débil campo magnético solar general, el cual queda como «congelado» en la corriente de plasma.
    ste plasma continúa expandiéndose, hasta diluirse en el medio interestelar. Su zona de influencia, que abarca
    do el Sistema Solar, es lo que se denomina heliosfera cuyo límite exterior es la heliopausa tras la cual ya
    ncontramos, el medio interestelar.
    RIGEN DEL VIENTO SOLAR
    Podemos distinguir dos tipos de emisión, una continua en la que las partículas surgen del Sol de manera
    niforme, y otra discontinua, en la que algunos fenómenos solares provocan la emisión de chorros de partícus
    que se superponen a las emitidas continuamente.
    Emisión continua: procede sobre todo de zonas muy amplias situadas generalmente en latitudes altas,
    enominadas agujeros coronales. Por ellos y debido a la estructura radial de campo magnético solar, puede
    capar fácilmente el plasma que constituye la corona solar. La causa de la salida de este plasma es la elevada
    mperatura que alcanza la corona, del orden de 10606 K, por lo que sus electrones poseen velocidades elevadas
    Página 4
    Pléyades 54
    (5000 km/s) superiores a la de escape gravitatorio, saliendo así hacia el exterior. Al mismo tiempo, y
    por ser partículas cargadas, arrastran tras de sí a las de carga opuesta, produciéndose de este modo
    una expansión de la corona constitutiva del viento solar.
    Emisión discontinua: puede proceder de zonas activas en el Sol, asociadas por lo general a las
    manchas solares, en las que ocurren erupciones o fulguraciones que dan lugar a una fuerte emisión
    energética, tanto en forma de radiación electromagnética como de partículas, Estas poseen un amplio
    espectro de distribución energética que va desde 1 GeV hasta 1 MeV, y son emitidas direccionalmente.
    También se observan emisiones recurrentes de periodo similar al rotacional solar (27 días), provenientes
    de regiones en las que visualmente no se observa nada especial. Fueron llamadas zonas M y
    actualmente se interpretan como resultado de la deformación de los agujeros coronales que alcanzan
    latitudes mas bajas.
    CAMPOS MAGNETICOS
    Como ya se ha visto el viento solar está compuesto por partículas ionizadas a muy baja densidad. En
    estas condiciones, su conductividad eléctrica tiende a ser infinita, y al aplicar las ecuaciones del
    electromagnetismo se llega a la conclusión de que un débil campo magnético en el seno de dicho
    plasma tenderá a moverse con el mismo apareciendo como «congelado» en su interior. De esta forma
    el campo magnético solar es arrastrado y sus líneas de fuerza deformadas, adquiriendo una estructura
    típica que se muestra a
    continuación (fig 1).
    Estructura en un plano perpendicular
    a la eclíptica: En latitudes
    altas las líneas de fuerza
    son casi radiales, originando los
    agujeros coronales por los que
    escapa fácilmente el plasma. En
    latitudes bajas el débil campo es
    arrastrado, adquiriendo una forma
    aplanada. Se forma una lámina
    neutra por encima de la
    cual el sentido de las líneas es
    opuesto al que aparece por debajo
    (fig. 1).
    Estructura en el plano de la eclíptica: La estructura de las líneas es en espiral de Arquímedes, a
    causa de la rotación solar, en un efecto semejante al de los dispersores giratorios de riego. A pesar de
    esto la velocidad del viento solar es prácticamente radial, al igual que ocurre con las gotas de agua en
    el modelo.
    Un aspecto interesante de esta estructura es que aparecens ectores en los cuales las líneas de fuerza
    poseen sentidos opuestos al pasar de uno a otro. Esto es debido a que la lámina neutra presenta
    ondulaciones que le hacen atravesar el plano eclíptico, apareciendolíneas neutras que separan entre
    sí los sectores. Ambas situaciones quedan reflejadas en las figuras adjuntas. (fig. 2 y 3).
    Página 5
    Pléyades 54
    ONDAS EN EL VIENTO SOLAR
    El plasma del viento solar se comporta mecánicamente
    como un fluido compresible de tipo
    gaseoso. Pero dada su baja densidad, el origen
    de dicho comportamiento no radica en la
    interacción directa (por choque) de sus partículas,
    pues su recorrido libre medio es demasiado
    largo y no daría lugar al comportamiento
    observado. La explicación se consigue mediante
    la interacción de las partículas del plasma con
    los campos eléctricos generados por las variaciones
    de densidad electrónica que ocurren
    cuando se propaga unao nda de plasma, donde
    juega un papel importante la distribución térmica
    de velocidades electrónicas.
    La velocidad con que se propaga una perturbación
    del tipo variación de presión, dentro del
    plasma podemos denominarla velocidad del
    sonido, por analogía con lo que ocurre en los
    fluidos como el aire. Se calcula para el caso
    que estudiamos y resulta tener un valor del orden
    de 100 km/s. Si la comparamos con la velocidad
    del viento solar ( 400 km/s) vemos que
    el régimen es supersónico, lo cual será importante cuando consideremos la interacción del viento con
    un obstá***, como lo es la magnetosfera terrestre, pues aparecerá una onda de choque.
    Tras haber estudiado las características mas importantes del viento solar, pasamos a continuación a
    ver su influencia sobre nuestro planeta. Comenzaremos viendo como está constituida la zona de influencia
    del campo magnético terrestre, denominada magnetosfera, y en la cual ocurren fenómenos de
    importancia que tienen una indiscutible relación con otros que ocurren en capas mas bajas de la atmósfera,
    como puede ser la ionosfera.
    LA MAGNETOSFERA TERRESTRE
    En las páginas anteriores hemos visto que el débil campo magnético solar es arrastrado por la
    corriente de plasma, pero en las inmediaciones terrestres el campo se hace mucho mas importante,
    ocurriendo ahora que las partículas son forzadas a moverse de acuerdo con sus líneas de campo. Por
    esto se define la magnetosfera como la región que rodea a la Tierra en la cual el movimiento de los
    iones queda dominado por el campo magnético terrestre. Dentro de ella, la energía asociada al campo
    es mayor que la de las partículas ionizadas.
    Página 6
    Pléyades 54
    ESTRUCTURA
    La forma de la magnetosfera viene
    determinada completamente por su
    interacción con el viento solar debido a
    la cual se deforma adquiriendo un aspecto
    alargado, con una gran cola que se
    extiende hasta grandes distancias de la
    Tierra, en sentido opuesto al del vector
    de posición del Sol. En lo que sigue,
    vamos a distinguir cuatro zonas
    diferentes, estudiando aparte los
    cinturones de radiación.
    Magnetosfera: Es la zona mas interna en la que lasl íneas de fuerza están bien estructuradas. Son
    de dos tipos: líneas cerradas, que parten de latitudes bajas y l íneas abiertas, que son arrastradas por la
    interacción con el viento, y que surgen en latitudes mas altas.
    Cola de la magnetosfera: surge como consecuencia de la deformación producida al ser arrastradas
    las líneas en sentido antisolar. En su parte central existe una zona denominadal ámina neutra, por
    encima de la cual las líneas se dirigen hacia la Tierra, mientras que por debajo se alejan de la misma.
    Magnetopausa: Es el limite exterior de la magnetosfera. En ella se pasa bruscamente de un campo
    bien estructurado a otro altamente inestable, tanto en módulo como en dirección y sentido.
    Vaina magnética: Es la región comprendida entre la magnetopausa y la onda de choque. Se caracteriza
    por la inestabilidad del campo, el que presenta una estructura muy irregular. El plasma que la
    constituye es fuertemente turbulento.
    Onda de choque:
    Es el limite mas externo, tras el cual ya
    nos encontramos con las condiciones del
    medio interplanetario. Se forma como consecuencia
    de la velocidad supersónica del
    viento solar y su intersección con el plano
    de la eclíptica es una hipérbola cuyas
    asíntotas definen el ángulo de Match correspondiente
    (fig. 5)
    CINTURON DE RADIACION (Cinturones
    de Van Allen)
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    Pléyades 54
    En el interior de la magnetosfera tenemos la ionosfera, en ella las partículas ionizadas sufren tantas
    colisiones con otras partículas, debido a la mayor densidad, que no pueden ser controladas por las
    líneas de fuerza del campo magnético. Pero esta situación cambia en zonas superiores donde la densidad
    y las colisiones son tan escasas que el movimiento de las partículas cargadas está fuertemente controlado
    por el campo magnético. El cinturón de radiación esta formado por electrones y protones de gran
    energía, atrapados en el campo, debido al efecto de botella magnética que aparece como consecuencia
    de su estructura, en la que las líneas de fuerza se unen en las proximidades de los polos magnéticos.
    Pueden distinguirse dos zonas: Zona interior, en la que predominan los protones de gran energía.
    Zona exterior, en la cual los protones y electrones
    poseen menor energía. Su forma es la
    de un grueso cinturón que rodea a la Tierra alrededor
    de su eje magnético, y cuya sección
    meridiana puede verse en la fig.6.
    Movimiento de las partículas: Podemos distinguir
    tres componentes de las que se habla a
    continuación.
    a)Giro alrededor de las líneas de fuerza, en
    un plano perpendicular a ellas.
    b)Desplazamiento a lo largo de las líneas,
    con cambio de sentido al llegar a los puntos de
    reflexión, por lo que ocurre un movimiento de
    vaivén continuo entre ambos, que al combinarse
    con la componente de giro, origina una
    trayectoria helicoídal.
    c)Deriva en longitud; hacia el W para los
    protones y hacia el E para los electrones. Consiste
    en una gradual traslación de la trayectoria
    helicoídal en dirección transversal, con los sentidos
    indicados. Se debe a la asimetría del campo,
    que resulta mas fuerte en la parte mas baja de la trayectoria. Podemos verlo en la fig 6.
    El movimiento resultante da lugar a la forma característica del cinturón, que es recorrido en toda su
    extensión, como puede verse en la fig. 7. Los periodos de cada componente dependen del tipo de
    partícula, de su energía y de la región en que se mueven. Como ejemplo, para protones de 100 keV a
    25000 km sobre el ecuador, se tiene: giro 0.10 s, traslación 20 s, deriva 130 min.
    Las partículas permanecen atrapadas durante largos periodos de tiempo que pueden llagar incluso a
    muchos meses pero acaban saliendo debido a colisiones en las partes bajas de sus trayectorias, o a
    dispersión por fluctuaciones en el campo magnético. Sin embargo existe un aporte continuo de nuevas
    partículas, algunas de las cuales provienen del viento solar que consigue atravesar la magnetosfera en
    determinadas condiciones, mientras que otras se forman en zonas mas bajas por la acción de los rayos
    cósmicos.
    Página 8
    Pléyades 54
    VARIABILIDAD DEL VIENTO
    SOLAR. Influjo sobre la Tierra.
    Ya se ha visto que, aunque
    existe un flujo continuo de partículas
    sobre nuestro planeta, en
    determinadas ocasiones ocurren
    fenómenos en los cuales se produce
    un aumento del número y
    de la energía de aquellas. Además
    existen ciclos de actividad
    solar, como el undecanual, con
    variabilidad en el flujo de plasma.
    Estas variaciones originan
    varios efectos observables en la
    Tierra, de los que destacamos los
    siguientes:
    Actividad magnética: Al aumentar el número y energía de las partículas procedentes del Sol se
    produce una compresión de la magnetosfera en su cara iluminada, lo cual ya da lugar a un repentino
    aumento de la intensidad del campo a nivel del suelo. Es el primer indicio de que ocurrirá una
    tormenta magnética.
    A continuación algunas partículas penetran en la magnetosfera, originando corrientes en los anillos de
    radiación y generando así un campo magnético detectable. Es la fase principal de la tormenta. Durante
    ella, algunas partículas alcanzan las zonas aurorales, guiadas por las líneas de fuerza, y se producen
    colisiones con los átomos de la alta atmósfera, que quedan excitados Cuando se estabilizan de nuevo
    emiten energía y originan una luminosidad característica denominadaa urora boreal o austra.l Durante
    estos periodos ocurren también perturbaciones en la ionosfera, que originan algunos problemas en las
    comunicaciones que dependen de ella, como las de radio.
    Radiación cósmica galáctico: También se observa una relación entre la actividad solar y la intensidad
    de radiación cósmica que llega a la Tierra. Ocurre que cuando el flujo de plasma es mayor y
    mas energético
    el número de rayos cósmicos que nos alcanza disminuye, en consonancia con los efectos magnéticos
    de los que ya se ha hablado. Es el denominado efecto Forbush.
    La explicación debe buscarse en el campo magnético que es transportado por el viento solar, el
    cual produce una desviación en la trayectoria de las partículas cargadas que constituyen la radiación
    cósmica exterior. Se crea así una especie de escudo protector frente a la misma y que es mas efectivo
    en los periodos de máxima actividad. Por ello, se ha detectado también un periodo undecanual en la
    radiación cósmica de origen galáctico, acorde con el solar.
    Página 9
    Pléyades 54
    Los efectos que acabamos de ver, junto con algunos otros no mencionados, están firmemente establecidos.
    Sin embargo la relación causa efecto es mucho mas compleja que lo aquí expuesto pues en
    ellos confluyen una serie de factores que no se han considerado. En la actualidad se están estudiando
    otros efectos, mucho mas sutiles, por lo que resulta de gran dificultad establecer los mecanismos de
    relación. Uno de ellos es la influencia que la actividad solar puede tener sobre las capas bajas de la
    atmósfera, concretamente sobre los sistemas meteorológicos. En artículos posteriores se tratará de este
    tema, el cual viene estudiándose desde hace unos años.
    SOBRE EL PRINCIPIO ANTROPICO
    En 1990, Stephen Hawking publicó su primer libro destinado al público
    general: Breve historia del tiempo.
    Gracias a su genio y su talento explicara en palabras simples los misterios
    más complejos del Universo:
    ¿Qué sabemos acerca del Universo? ¿De dónde procede el Universo y
    hacia dónde va? ¿Tuvo el Universo un principio? Si es así... ¿qué ocurrió
    antes de este principio? ¿Cuál es la naturaleza del tiempo? ¿Tendrá un
    final?
    Hawking explica los problemas más intrincados de la física sin una
    sola fórmula matemática (excepto E=m.c2 de la teoría de la relatividad
    general de Albert Einstein).
    Uno de los temas desarrollados es una explicación de, por qué las cosas
    son como son y no son de otra manera desde el punto de vista del
    “principio antrópico” que nos lleva a las siguientes conclusiones:
    * Si la tasa de expansión del universo fuera elevada o disminuida
    en una millonésima parte, ésto podría eliminar cualquier posibilidad de
    vida.
    * Si la distancia media entre las estrellas fuera un poco mayor,
    planetas como la tierra no habrían sido formadas; si fuera éste promedio
    un poco menor, las órbitas planetarias necesarias para la existencia de
    vida, no habrían ocurrido.
    * Si la proporción entre carbono y oxígeno en nuestra atmósfera
    fuera levemente distinta, ninguno de nosotros estaría aquí para respirar.
    * Si la inclinación del eje terrestre fuera alterada ligeramente en
    una dirección nos congelaríamos. Si fuera cambiada en la dirección contraria,
    seríamos consumidos por el calor.
    * Si la tierra estuviera un poco más próxima o más apartada del
    sol, o fuera un poco mayor o menor, o todavía que su velocidad de rotación
    fuera distinta de aquella en que giramos en éste exacto momento.
    Las variaciones de temperatura resultantes de cualquiera de éstos cambios,
    serian totalmente fatales para la raza humana .
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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Carol el Jue Sep 30, 2010 7:18 am

    Estructura y composición del Sol


    Desde la Tierra sólo vemos la capa exterior. Se llama fotosfera y tiene una temperatura de unos 6.000 ºC, con zonas más frías (4.000 ºC) que llamamos manchas solares. El Sol es una bola que puede dividirse en capas concéntricas. De dentro a fuera son:

    Núcleo: es la zona del Sol donde se produce la fusión nuclear debido a la alta temperatura, es decir, el generador de la energía del Sol.

    Zona Radiativa: las partículas que transportan la energía (fotones) intentan escapar al exterior en un viaje que puede durar unos 100.000 años debido a que éstos fotones son absorbidos continuamente y reemitidos en otra dirección distinta a la que tenían.

    Zona Convectiva: en ésta zona se produce el fenómeno de la convección, es decir, columnas de gas caliente ascienden hasta la superficie, se enfrían y vuelven a descender.

    Fotosfera: es una capa delgada, de unos 300 Km, que es la parte del Sol que nosotros vemos, la superfície. Desde aquí se irradia luz y calor al espacio. La temperatura es de unos 5.000°C. En la fotosfera aparecen las manchas oscuras y las fáculas que son regiones brillantes alrededor de las manchas, con una temperatura superior a la normal de la fotosfera y que están relacionadas con los campos magnéticos del Sol.

    Cromosfera: sólo puede ser vista en la totalidad de un eclipse de Sol. Es de color rojizo, de densidad muy baja y de temperatura altísima, de medio millon de grados. Esta formada por gases enrarecidos y en ella existen fortísimos campos magnéticos.

    Corona: capa de gran extensión, temperaturas altas y de bajísima densidad. Está formada por gases enrarecidos y gigantescos campos magnéticos que varían su forma de hora en hora. Ésta capa es impresionante vista durante la fase de totalidad de un eclipse de Sol.


    Componentes químicos
    * Hidrógeno
    * Helio
    * Oxígeno
    * Carbono
    * Nitrógeno
    * Neón
    * Hierro
    * Silicio
    * Magnesio
    * Azufre
    * Otros


    La energía solar se crea en el interior del Sol, donde la temperatura llega a los 15 millones de grados, con una presión altísima, que provoca reacciones nucleares. Se liberan protones (núcleos de hidrógeno), que se funden en grupos de cuatro para formar partículas alfa (núcleos de helio).

    Cada partícula alfa pesa menos que los cuatro protones juntos. La diferencia se expulsa hacia la superficie del Sol en forma de energía. Un gramo de materia solar libera tanta energía como la combustión de 2,5 millones de litros de gasolina.

    La energía generada en el centro del Sol tarda un millón de años para alcanzar la superficie solar. Cada segundo se convierten 700 millones de toneladas de hidrógeno en cenizas de helio. En el proceso se liberan 5 millones de toneladas de energía pura; por lo cual, el Sol cada vez se vuelve más ligero.

    El Sol también absorbe materia. Es tan grande y tiene tal fueza que a menudo atrae a los asteroides y cometas que pasan cerca. Naturalmente, cuando caen al Sol, se desintegran y pasan a formar parte de la estrella.


    Manchas Solares

    Las manchas solares tienen una parte central obscura conocida como umbra, rodeada de una región más clara llamada penumbra. Las manchas solares son obscuras ya que son más frías que la fotosfera que las rodea.

    Las manchas son el lugar de fuertes campos magnéticos. La razón por la cual las manchas solares son frías no se entiende todavía, pero una posibilidad es que el campo magnético en las manchas no permite la convección debajo de ellas.

    Las manchas solares generalmente crecen y duran desde varios días hasta varios meses. Las observaciones de las manchas solares reveló primero que el Sol rota en un período de 27 días (visto desde la Tierra).

    El número de manchas solares en el Sol no es constante, y cambia en un período de 11 años conocido como el ciclo solar. La actividad solar está directamente relacionada con este ciclo.


    Protuberancias solares

    Las protuberancias solares son enormes chorros de gas caliente expulsados desde la superficie del Sol, que se extienden a muchos miles de kilómetros. Las mayores llamaradas pueden durar varios meses.

    El campo magnético del Sol desvia algunas protuberancias que forman así un gigantesco arco. Se producen en la cromosfera que está a unos 100.000 grados de temperatura.

    Las protuberancias son fenómenos espectaculares. Aparecen en el limbo del Sol como nubes flameantes en la alta atmósfera y corona inferior y están constituidas por nubes de materia a temperatura más baja y densidad más alta que la de su alrededor.

    Las temperaturas en su parte central son, aproximadamente, una centésima parte de la temperatura de la corona, mientras que su densidad es unas 100 veces la de la corona ambiente. Por lo tanto, la presión del gas dentro de una protuberancia es aproximadamente igual a la de su alrededor.


    El viento solar

    El viento solar es un flujo de partículas cargadas, principalmente protones y electrones, que escapan de la atmósfera externa del sol a altas velocidades y penetran en el Sistema Solar.

    Algunas de estas partículas cargadas quedan atrapadas en el campo magnético terrestre girando en espiral a lo largo de las líneas de fuerza de uno a otro polo magnético. Las auroras boreales y australes son el resultado de las interacciones de estas partículas con las moléculas de aire.

    La velocidad del viento solar es de cerca de 400 kilómetros por segundo en las cercanías de la órbita de la Tierra. El punto donde el viento solar se encuentra que proviene de otras estrellas se llama heliopausa, y es el límite teórico del Sistema Solar. Se encuantra a unas 100 UA del Sol. El espacio dentro del límite de la heliopausa, conteniendo al Sol y al sistema solar, se denomina heliosfera.
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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Carol el Jue Sep 30, 2010 7:30 am



    Fuentes de Datos: E. C. Stone, et all. Voyager 1 Explores the Termination Shock Region and the Heliosheat Beyond. Science; Vol. 309, pp. 2017-2020. 23 September 2005. NOAA. Interpretatión: Nasif Nahle © 2005.
    PRESIONE SOBRE LA GRÁFICA PARA VER UNA IMAGEN MEJORADA

    Los Rayos cósmicos son núcleos atómicos (en su mayor parte protones) y electrones que golpean la atmósfera de la Tierra con energías sumamente altas. Cuándo estos nucleones chocan con las moléculas atmosféricas la mayor parte de su energía se libera en forma de calor, elevando la temperatura de los gases de la atmósfera de la Tierra. Como se muestra en este gráfico, el "Calentamiento Global" no es un evento antropogénico, sino un ciclo natural relacionado con la energía cósmica solar e intergaláctica, no con un Efecto de Invernadero alterado. Es evidente que los nucleones de Hidrógeno (línea verde) afectan directamente a la temperatura de la Tierra (línea roja); sin embargo, pareciera como si no hubiera una coincidencia entre los Rayos Cósmicos Intergalácticos (línea azul) y la Variación en la temperatura troposférica global (TTG). Sin embargo, en la gráfica debajo de estas líneas transferí la línea que corresponde a los Rayos Cosmicos Intergalácticos (RCI) los 13.7 meses correspondientes al tiempo que tardarían los nucleones intergalácticos en alcanzar la Tierra, de forma tal que se pudiera ver con claridad la coincidencia evidente entre losl RCI y las oscilaciones de la temperatura de la Troposfera terrestre.
    Los Rayos cósmicos son núcleos atómicos (en su mayor parte protones) y electrones que golpean la atmósfera de la Tierra con energías sumamente altas. Cuándo estos nucleones chocan con las moléculas atmosféricas la mayor parte de su energía se libera en forma de calor, elevando la temperatura de los gases de la atmósfera de la Tierra. Como se muestra en este gráfico, el "Calentamiento Global" no es un evento antropogénico, sino un ciclo natural relacionado con la energía cósmica solar e intergaláctica, no con un Efecto de Invernadero alterado. Es evidente que los nucleones de Hidrógeno (línea verde) afectan directamente a la temperatura de la Tierra (línea roja); sin embargo, pareciera como si no hubiera una coincidencia entre los Rayos Cósmicos Intergalácticos (línea azul) y la Variación en la temperatura troposférica global (TTG). Sin embargo, en la gráfica debajo de estas líneas transferí la línea que corresponde a los Rayos Cosmicos Intergalácticos (RCI) los 13.7 meses correspondientes al tiempo que tardarían los nucleones intergalácticos en alcanzar la Tierra, de forma tal que se pudiera ver con claridad la coincidencia evidente entre losl RCI y las oscilaciones de la temperatura de la Troposfera terrestre.


    Fuentes de Datos: E. C. Stone, et all. Voyager 1 Explores the Termination Shock Region and the Heliosheat Beyond. Science; Vol. 309, pp. 2017-2020. 23 September 2005. NOAA. Interpretatión: Nasif Nahle © 2005.
    PRESIONE SOBRE LA GRÁFICA PARA VER UNA IMAGEN MEJORADA

    En esta gráfica se ve claramente cómo la Intensidad de la Radiación Cósmica ntergaláctica influye en la temperatura troposférica terrestre. Cuando el Viento Solar se topa con la Radiación Cósmica Intergaláctica, los nucleones y el plasma de electrones del viento solar se calientan y disminuyen su velocidad de desplazamiento hacia afuera del Sistema Solar. En la Terminación de Choque, los electrones y nucleones de la Radiación Cósmica Interestelar penetran contracorriente por las ondas del Viento Solar y son desviados por la turbulencia magnética que produce el movimiento del Sistema Solar desplazándose hacia la Terminación de Choque. Los nucleones intergalácticos con baja densidad de energía no penetran el Sistema Solar sino que son desviados por los turbulencias magnéticas (Arco de Choque) que se forman por el impacto entre el Viento Solar y la RCI; sin embargo, las partículas lentas con alta densidad de energía (partículas calientes) remontan el Viento Solar contra corriente, ellas se enfrían de nuevo, y entonces reaceleran hasta alcanzar velocidades supersónicas que alcanzan los 400 km/s viajando hacia el sol, es decir, en dirección opuesta hacia la cual el Viento Solar fluye. La RCI y las partículas aceleradas golpean contra el Campo Magnético Terrestre (CMT). La colisión de esas partículas del arco de choque que colisionan en el CMT promueve la formación de nubes cuando penetran en la troposfera de la Tierra. Las partículas de la RCI entrantes que inciden sobre la superficie de la Tierra incrementan la temperatura del suelo y de los océanos. El calor de la superficie se transfiere a la troposfera baja y ésta se calienta. La intensidad de las partículas intergalácticas y de la radiación cósmica que afectan a la Tierra depende de la intensidad del Viento Solar. Si la intensidad del Viento Solar es alta, entonces la RCI entrante desde el Arco de Choque del Sistema Solar sería más alta también. Si el Viento Solar disminuye su velocidad, la RCI que remontó el Viento Solar contra corriente no disminuye su velocidad; sin embargo, las partículas de la RCI no se desvían, aunque ingresan a la Tierra, en donde transfieren su energía a las moléculas del suelo y los océanos, calentándolos de forma extraordinaria. Si la actividad solar es intensa, entonces el flujo del plasma cósmico será mayor. La correlación se observa con mayor claridad en el histograma incluido más abajo-

    La Terminación de Choque, o Margen de Choque, es la región del Sistema Solar en donde las emisiones solares colisionan contra los Rayos Cósmicos Intergalácticos. Junto con la radiación del Sol, esta es la verdadera causa del Calentamiento Global y ha ocurrido cíclicamente durante toda la historia de nuestro planeta; algunas veces muy intensamente y en otras mucho menos. Sería muy poca la diferencia (un 3% cuando mucho) si tuviésemos la mitad de los Gases de Invernadero en nuestra atmosfera. De acuerdo con las gráficas incluidas arriba, en este momento estamos pasando por un período de excesivamente alta actividad, tanto solar como Intergaláctica. Los pronósticos no son muy buenos, pues estamos recibiendo toda la energía y los nucleones que se aceleraron hace cerca de 14 meses, de tal forma que la temperatura troposférica terrestre continuará ascendiendo. No sabemos hasta cuando ni cuánto; sin embargo, este ciclo terminará y probablemente seguirá otro ciclo de enfriamiento global, el cual podría convertir una vez más a la Tierra en una bola de nieve.
    La correlación entre la anomalía de la intensidad de los Rayos Cósmicos Interestelares (RCI) y las variaciones en la temperatura troposférica terrestre es obvia. El actual calentamiento global no depende de la concentración de gases de "invernadero", sino de la densidad de energía que nos llega desde el espacio, tanto desde el sol como desde el medio interestelar. Las barras de azul a verde representan la anomalía de la temperatura troposférica terrestre desde diciembre de 2001 hasta octubre de 2007. Las barras de rojo a marrón representan la intensidad de la RCI en tiempo real una vez que los RCI han alcanzado la tierra. Observe que la anomalía de la RCI hacia el extremo derecho del histograma asciende bruscamente, con muy pocas declinaciones. Sin embargo, carecemos de los datos para los meses posteriores a febrero de 2007. Si la intensidad de la RCI aumenta, el próximo año (2008) será un año más cálido; sin embargo, si la intensidad de la RCI declina, 2008 será un año de normal a más fresco que el 2007. La correlación es justo lo contrario de la hipótesis del Dr. Nir Shaviv sobre un efecto enfriador causado por la nubosidad generada por la radiación cósmica. En la gráfica de abajo, con líneas suavizadas, se observa la correlación de una manera más precisa.

    El Sistema Solar está viajando en su órbita alrededor de la Vía Láctea a una velocidad de 217.215 Km/s. El Sistema Solar completa una vuelta alrededor de la galaxia (Vía Láctea) en 226 millones de años. En un día, el Sistema Solar avanza 1,728,000 kilómetros hacia la constelación de Hércules a una velocidad de 20 Km/s. Esto es la 8, 593.75 parte de la distancia total entre la tierra y el Arco de choque del Sistema Solar. Una partícula “fría” de la radiación cósmica intergaláctica cruzaría esta distancia en tan solo 1.2 horas.
    Las partículas cósmicas intergalácticas de Helio con una energía mayor a 70 MeV/nucleón y que remontan el viento solar contracorriente hasta llegar muy cerca del Sol, modifican la temperatura troposférica de la Tierra. En esta gráfica, las líneas azules indican la intensidad de los nucleones de Helio provenientes del Arco de Choque del Sistema Solar. Esta intensidad depende directamente de la Radiación Cósmica Intergaláctica (RCI); por esta razón, he incluido la gráfica lineal de la RCI (línea color de rosa) como ruido gráfico por detrás de las líneas de la intensidad de la energía de los nucleones de Helio. Los intervalos en los picos y los valles de la línea del Helio concuerdan en forma precisa con los picos de y los valles de la línea roja de la variabilidad en la temperatura troposférica terrestre (VTTT)- También incluí el pronóstico en la VTTT para los próximos meses de acuerdo a las líneas de la intensidad de la RCI y la del Helio.
    egún lo indicado previamente, la intensidad de ICR, la energía de los nucleones de Helio e Hidrógeno han sido inusualmente altos durante el 2006 y la variabilidad de la temperatura troposférica fue alta en enero y febrero de 2007. En la extensión de las temperaturas troposféricas, observamos que los cambios de temperatura fueron altos durante los bimestres enero/febrero, y noviembre/diciembre de 2006, pero no fueron más altos que los registrados en 1998 y los meses de marzo a octubre de 2006 fueron los más fríos de la década. En el gráfico observamos que el cambio de temperatura de enero y febrero de 2007 fue más alto que en 2006; sin embargo, el resto del año el cambio de la temperatura ha sido normal, o sea sin calentamiento global. Podemos apreciar que la intensidad anómala de los rayos cósmicos interestelares, que alcanzaron su intensidad máxima en enero y febrero de 2007, promovió la formación de alta y densa nubosidad y la ocurrencia de lluvias más frecuentes y prolongadas, además de ser más copiosas desde enero hasta noviembre de 2007. La intensidad de la irradiación solar alcanzó su punto más bajo y el sol continuó sin presentar manchas solares a lo largo de casi todo el año, lo cual coincide con la teoría del Dr. Henrik Svensmark sobre la influencia de la irradiación solar para tener días despejados.

    Escrito el 5 de diciembre de 2006: Este año ha sido el año más frío de la década. Parece ser que finalmente las temperaturas troposféricas globales se están normalizando. Ello confirma que las fluctuaciones en la temperatura terrestre (y la de todos los planetas del Sistema Solar) ocurren cíclicamente y que obedecen a muchos factores fuera de la Tierra y del mismo Sistema Solar. Ningún Calentamiento Global debido a actividades humanas.

    Algunas personas han criticado la última referencia de esta sección solo porque es un reporte científico publicado en 1978. Hemos incluido muchos reportes científicos recientes, pero los carbónicos los desechan simplemente porque son reportes recientes que confirman el descubrimiento del Dr. Alfred Vidal-Madjar. Aunque no hubiera informes "recientes" que confirmaran el descubrimiento del Dr. Vidal-Madjar, la ciencia lo aceptaría como verdadero y válido porque no hay reportes que muestren que él estaba equivocado. Yo debo darle un ejemplo de lo erróneo de los reclamos de esos que no aprecian la información científica antigua. ¿Desecharía usted la Teoría General de la Relatividad, descrita por Albert Einstein solo porque se publicó en 1916? ¿Desecharía usted las Leyes de la Termodinámica solo porque fueron descritas por el Dr. Van Ness en 1969? ¿Tiraría usted la Teoría Celular solo porque Robert Hooke publicó su descubrimiento en 1665? Estoy seguro de que usted está sacudiendo su cabeza en señal de negación. La regla académica y científica es que si el descubrimiento es confirmado a través del tiempo y otros científicos no descubren lo contrario o algún error en una teoría, el descubrimiento o la teoría continuarán siendo válidos. No importa si el descubrimiento o la teoría se emitieron hace 14,000 años.

    REFERENCIAS SOBRE LA VELOCIDAD DE LOS NUCLEONES DE LA RCI AÑADIDOS EL 14 DE OCTUBRE DE 2009:

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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Carol el Jue Sep 30, 2010 7:35 am

    Bueno , por ahora y para empezar a comprender todas las interacciones a las que está sujeta la magnetosfera , tenemos algo de material , y evidentemente del estudio de los anteriores informes se desprende una amplia visión de estas interacciones .
    A la vez que debemos recordar , que el sistema solar se acerca al centro galáctico , el cual también genera viento y cargas , y éste a su vez , dependiendo de las combinaciones solares , afecta en mas o en menos , cada día de tormenta solar que nos toque vivir .
    Seguiré aportando en este tema debido la necesidad de aclarar tanta complejidad interactiva .
    Besos a todos .
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    Mensaje por Carol el Jue Sep 30, 2010 2:15 pm

    Aquí , un aporte acerca de los Geo Neutrinos , partículas , de las que debería haber mucha mas información .

    Científicos detectan partículas subatómicas Metro: Geoneutrinos podría ayudar a la Tierra el calor interno de la unidad .

    Un equipo internacional de trabajo por debajo de una montaña italiana ha detectado partículas subatómicas colgando debajo de la superficie de la Tierra, donde pueden muy bien ser que afectan a cosas como terremotos y volcanes.
    Geoneutrinos - que están en contra de los neutrinos - el resultado de la desintegración radiactiva del uranio, torio y potasio en la corteza de la Tierra y el manto. Al igual que sus homólogos de regular la materia, se geoneutrinos chargeless y pequeños, pasando por la materia casi inalteradas. neutrinos ordinarios son emitidos por el sol y los rayos cósmicos.
    El experimento Borexino en el Gran Sasso de Italia Laboratorio Nacional fue diseñado realmente para observar neutrinos regular, pero los científicos de la Universidad de Princeton, que forma parte de un equipo de 88 miembros, se dio cuenta de que también podría buscar subterráneos partículas subatómicas. Geoneutrinos se estudiaron por primera vez en 2005.
    El estudio Borexino, publicado en la edición de abril de Physical Review Letters B, contiene los datos de dos años de observaciones, según un comunicado de prensa de Princeton. Geoneutrinos y neutrinos son difíciles de detectar porque son muy pequeños y apenas interactúan con la materia de otros, por lo que toma mucho tiempo para hacer sólo un puñado de observaciones.
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    Los neutrinos podría algún día proporcionar la comunicación submarino de alta velocidad
    ETIQUETAS
    Ciencia, Rebecca Boyle, 2012, geoneutrinos, Italia, neutrinos, los neutrinos, la física de partículas, las partículas, la física, las partículas subatómicascientíficos de la Tierra desea saber más acerca de cómo los elementos en descomposición como el uranio y el torio afectar a las temperaturas del planeta y la causa de convección en el manto. La convección es el flujo constante de rocas calientes profundas en la tierra que impulsa la tectónica de placas - el movimiento de los continentes, expansión del fondo marino, los volcanes y los terremotos. Los científicos no saben si la desintegración radiactiva impulsa la acción de calentamiento, o es uno de varios factores.
    En el observatorio, los científicos buscan neutrinos mediante el examen de una gran cantidad de líquido. Cuando los neutrinos éxito el detector, pequeños cambios de calor suceden, y las observaciones permiten a los científicos detectar indirectamente los neutrinos.
    El detector consta de esferas encajadas, que contiene miles de toneladas de hidrocarburos líquidos y agua altamente purificada. Una matriz de fotodetectores sensibles relojes de las señales indicadoras de los neutrinos solares y geoneutrinos.
    Los científicos pueden imaginar un día en que una red de instalaciones de detección de geoneutrino, ubicado en lugares estratégicos de todo el mundo, pueden detectar partículas para entender mejor la dinámica interior de la Tierra. Datos sobre el calor interno de la Tierra podría algún día proporcionar información suficiente para predecir erupciones volcánicas y terremotos, de acuerdo con el comunicado de prensa de Princeton.
    O podría animar a los gobiernos del mundo para construir un montón de grandes arcas de metal.
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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Carol el Jue Sep 30, 2010 2:22 pm

    El experimento OPERA en Gran Sasso observa en directo la transformación de un neutrino muónico generado en el CERN en un neutrino tauónico .


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    Un neutrino muónico producido en el colisionador SPS del CERN, tras atravesar 732 km. por el interior de la corteza terrestre, se ha transformado en un neutrino tauónico que se ha desintegrado en un tauón (leptón tau), que tras recorrer unos cientos de micrómetros durante unas billonésimas de segundo ha colisionado con un átomo de un detector del experimento OPERA en el laboratorio subterráneo de Gran Sasso, en el norte de Italia, produciendo un bosón W que a su vez se ha desintegrado en tres partículas cargadas que han sido observadas en los escintiladores de dicho experimento. Una señal inequívoca y por primera vez una observación directa de que los neutrinos oscilan (cambian de identidad). In extremis, justo cuando el experimento ICARUS, el relevo de OPERA, acaba de iniciar la toma de datos, este experimento ha logrado observar lo que ya parecía (casi) imposible. Una gran noticia en la física de partículas de la que se han hecho eco muchos foros, como “Particle Chameleon Caught in the act of Changing,” CERN Press release, 31 May 2010 (noticia traducida en Ciencia Kanija); ”The metamorphosis of a neutrino directly observed for the first time,” INFN.it, 31-05-2010; ”OPERA catches its first tau neutrino,” Symmetry breaking, May 31, 2010; Tommaso Dorigo, ”OPERA Sees Tau Neutrino Appearance!!,” A Quantum Diaries Survivor, May 31st 2010; y Lubos Motl, ”CERN sends muon neutrinos, Gran Sasso detected one tau neutrino,” The Reference Frame, May 31, 2010. El vídeo de youtube que abre esta entrada, de CERN Video News, explica la noticia muy bien.
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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Carol el Vie Oct 01, 2010 11:09 am



    Pequeña pero buena definición .

    El viento solar [Tienes que estar registrado y conectado para ver este vínculo] Se trata de un flujo continuo de partículas cargadas, emitido por el Sol, en todas direcciones. Está compuesto en particular de protones núcleos de hidrógeno, electrones y, en menor porcentaje, por partículas alfa (núcleos de helio). El viento solar puede considerarse como la parte más exterior de la corona, que es expulsada violentamente hacia el espacio interplanetario por los procesos energéticos en actividad en las regiones subyacentes del Sol. Las partículas alcanzan velocidades comprendidas entre los 350 y los 800 km por segundo; en la próximidad de la órbita terrestre, tiene una densidad de 5 unidades por centímetro cúbico. Los efectos del viento solar sobre el ambiente que rodea a la Tierra son notables. Entrando en contacto con el campo magnético terrestre, las partículas permanecen interpoladas en las líneas del propio campo y dan lugar a los cinturones de Van Allen. Por otra parte, chocando con los estratos más exteriores de la atmósfera, generan fenómenos como las Auroras boreales y las tempestades magnéticas, que tanto influyen en las comunicaciones de radio. La intensidad del viento solar es modulada tanto por el periodo de rotación del Sol (27 días) como por el ciclo de once años de la actividad solar. La existencia del viento solar fue deducida en los años 1950 por el astrofísico americano Eugene Parker, observando el comportamiento de las colas de los Cometas, que, violando las reglas de la atracción gravitacional, se dirigen en dirección opuesta al Sol. si quieres saber más sobre este u otros documentales, no dudes en visita: [Tienes que estar registrado y conectado para ver este vínculo]


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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Carol el Vie Oct 01, 2010 11:24 am

    El viento solar, la heliosfera y la propagación de los rayos cósmicos.
    Antes de alcanzar la Tierra, los rayos cósmicos viajan a través de un complejo medio interestelar e interplanetario, El número de rayos cósmicos que alcanzan la Tierra por segundo (es decir, su flujo) y otras propiedades se ven afectados por la acción de los campos magnéticos que encuentran en su camino. El campo magnético variable del Sol, arrastrado por el viento solar, dificulta la propagación de los rayos cósmicos a través de la Heliosfera, e introduce variaciones a escalas de tiempos comprendidas desde horas hasta milenios.

    La corona solar y la Heliosfera


    Sabemos a partir de las fotografías de eclipses (y a partir de las observaciones con coronógrafos, por ejemplo, el experimento de LASCO en SOHO, ESA/NASA) que el Sol se extiende mucho más allá de la región brillante que vemos, llamada fotosfera. La corona solar es un gas tenue y magnetizado, con una temperatura media alrededor de (1-2) x 106 K. Está casi totalmente ionizada, y compuesta de partículas eléctricamente cargadas. Un gas ionizado se denomina plasma. La gravedad no pued e por si sola retenerlo. En 1950 se concluyo a partir de observaciones y consideraciones teóricas, que este plasma debe estar expandiéndose de forma supersónica desde el Sol y ocupando todo el sistema solar.

    El viento solar es el plasma caliente que se expande en todas direcciones desde la corona a velocidades comprendidas entre 300 hasta 1000 km/s durante sucesos transitorios. Dos regímenes pueden ser distinguidos en el viento solar regular; viento solar rápido emanando desde los agujeros coronales a una velocidad de hasta 800 km/s, y el viento solar lento desde otras regiones de la corona (especialmente desde las grandes estructuras llamadas corrientes coronales, famosas por las fotografías de eclipses) con una velocidad de hasta 400 km/s. Como la corona, el viento solar está formado principalmente por partículas cargadas: protones, electrones, y una pequeña cantidad de He ionizado (5%) y trazas de iones de elementos más pesados. El dibujo esquemático muestra algunas características que pueden se observadas en imágenes coronográficas o durante eclipses: corrientes de gran escala, que contribuyen al viento solar neutro, y agujeros coronales, desde los cuales emana el viento solar rápido. La corona es también un medio dinámico a escalas más pequeñas, con chorros de plasma, ondas de choque y perturbaciones del campo magnético llamadas ondas de Alfven. Estas estructuras y perturbaciones dan forma al medio interplanetario, y contribuyen a su dinámica.

    El viento solar transporta el campo magnético solar a través del sistema solar. Mientras que cerca del Sol el campo magnético es suficientemente fuerte para retener el plasma y dar forma a la corona, a alguna distancia sobre la superficie solar el plasma caliente domina al campo magnético, y arrastra las líneas de campo magnético. La figura esquemática superpuesta a una imagen de SOHO de la corona en 1996, muestra las líneas de campo las cuales, comenzando a cierta distancia, se alinea con el viento solar, el cual aquí se asume como puramente radial. El plano ecuatorial separa regiones de campo magnético con orientaciones opuestas. Este cambio repentino en el campo magnético implica la existencia de una corriente eléctrica. La estrecha capa entre los campos de polaridad opuesta se denomina lámina de corriente heliosférica. En realidad no es una estructura plana y simple, porque la corona no es simétrica.

    Las líneas de campo que se extienden por el medio interplanetario permanecen conectadas con el Sol, y rotan con él. El viento solar radial que emana del Sol se parece al agua que sale de un aspersor en un jardín - la trayectoria de las gotas de agua está curvada por la rotación del aspersor. Un observador sobre el Sol siguiendo una parcela del del viento solar vería justo lo mismo. Y el campo magnético está alineado con esta trayectoria, Esta es la razón de porqué las lineas magnéticas en el medio interplanetario están curvadas. Cuando las miramos desde un punto sobre el polo norte solar, tienen la forma de una espiral de Arquímedes, la cual es también llamada espiral de Parker, después de que Eugene Parker desarrollara en 1958 el primer modelo hidrodinámico del viento solar y el campo magnético que transporta. Como se ve en la figura, la línea de campo magnético a lo largo de la espiral de Parker conecta a la Tierra con un punto hacia la derecha del centro del disco solar, en el hemisferio oeste solar.
    Cuando las partículas cargadas son aceleradas en el Sol y eyectadas a grandes energías hacia el medio interplanetario, deben viajar a lo largo del campo magnético. Si éste es descrito por la espiral de Parker, esperaríamos detectar partículas en la Tierra cuando la aceleración ocurre en el hemisferio oeste solar. Observaciones realizadas con monitores de neutrones confirman este punto desde un punto de vista estadístico: el histograma de la derecha muestra la distribución en longitud sobre el Sol (longitud heliográfica) de las fulguraciones asociadas con sucesos de partículas. La distribución es máxima en el rango de 30º-60º longitud oeste, como se esperaría con sucesos de partículas que se propagan a lo largo de la espiral de Parker. Sin embargo, existen notables excepciones, tales como partículas energéticas llegando desde el hemisferio este solar o asociadas con el cara oculta del Sol. La espiral de Parker aporta un modelo simple para un campo medio, pero no necesariamente la verdadera configuración de cada suceso particular.



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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Tony67 el Sáb Oct 02, 2010 3:13 pm

    Exelente. caro toda esta info, aqui hago un peque aporte.


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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Tony67 el Sáb Oct 02, 2010 8:35 pm

    El viento solar está hecho de Hidrógeno (95%), Helio (4%) y Carbón, Nitrógeno, Oxígeno, Neón, Magnesio, Silicón y Hierro (~1%). Estos átomos se encuentran todos en forma de iones positivos, lo que significa que han perdido electrones debido a la muy alta temperatura. Por lo que el viento solar está compuesto de iones positivos y de los electrones que estos iones perdieron.
    El viento solar puede considerarse como la parte más exterior de la corona, que es expulsada violentamente hacia el espacio interplanetario por los procesos energéticos en actividad en las regiones subyacentes del Sol. Las partículas alcanzan velocidades comprendidas entre los 350 y los 800 km por segundo; en la próximidad de la órbita terrestre, tiene una densidad de 5 unidades por centímetro cúbico.

    Los efectos del viento solar sobre el ambiente que rodea a la Tierra son notables. Entrando en contacto con el campo magnético terrestre, las partículas permanecen interpoladas en las líneas del propio campo y dan lugar a los cinturones de Van Allen. Por otra parte, chocando con los estratos más exteriores de la atmósfera, generan fenómenos como las Auroras boreales y las tempestades magnéticas, que tanto influyen en las comunicaciones de radio.

    La intensidad del viento solar es modulada tanto por el periodo de rotación del Sol (27 días) como por el ciclo de once años de la actividad solar.

    Tony.

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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Invitado el Sáb Oct 02, 2010 9:00 pm

    Carolina Tony brillante informe se explica de una manera minusiosa y completa el viento solar, tenemos tanto que aprender amigos...
    Saludos

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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Invitado el Sáb Oct 02, 2010 9:12 pm

    Concuerdo contigo Inés tenemos Muchísimo que aprender...!!!

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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Sahú Ari Merek el Miér Jul 27, 2011 8:58 pm

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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por FranciscoBU el Jue Jul 28, 2011 2:47 pm

    study study study


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    Mensaje por Halfaro el Dom Feb 12, 2012 6:54 pm

    Solar wind
    speed: 349.3 km/sec
    density: 0.3 protons/cm3
    Updated: Today at 0046 UT


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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Sahú Ari Merek el Dom Feb 12, 2012 11:01 pm

    El viento solar .
    Se trata de un flujo continuo de partículas cargadas, emitido por el Sol, en todas direcciones. Está compuesto en particular de protones núcleos de hidrógeno, electrones y, en menor porcentaje, por partículas alfa (núcleos de helio).

    El viento solar puede considerarse como la parte más exterior de la corona, que es expulsada violentamente hacia el espacio interplanetario por los procesos energéticos en actividad en las regiones subyacentes del Sol. Las partículas alcanzan velocidades comprendidas entre los 350 y los 800 km por segundo; en la próximidad de la órbita terrestre, tiene una densidad de 5 unidades por centímetro cúbico.

    Los efectos del viento solar sobre el ambiente que rodea a la Tierra son notables. Entrando en contacto con el campo magnético terrestre, las partículas permanecen interpoladas en las líneas del propio campo y dan lugar a los cinturones de Van Allen. Por otra parte, chocando con los estratos más exteriores de la atmósfera, generan fenómenos como las Auroras boreales y las tempestades magnéticas, que tanto influyen en las comunicaciones de radio.

    La intensidad del viento solar es modulada tanto por el periodo de rotación del Sol (27 días) como por el ciclo de once años de la actividad solar.

    La existencia del viento solar fue deducida en los años 1950 por el astrofísico americano Eugene Parker, observando el comportamiento de las colas de los Cometas, que, violando las reglas de la atracción gravitacional, se dirigen en dirección opuesta al Sol.
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    Re: PROFUNDO ESTUDIO DEL VIENTO SOLAR Y SUS COMPONENTES . ( PARA ESTUDIARLO CONCIENZUDAMENTE )

    Mensaje por Lerimar el Lun Feb 13, 2012 11:00 am

    Muchas gracias por la valiosa información que nos facilita la comprencion de tan importante y vital escudo de defensa como lo es nuestra magnifica Magnetósfera. Extraordinario trabajo de recopilación de información cheers

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