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Fotosfera

La estructura del Sol , una estrella de tipo G :No etiquetado: viento solar
Un miasma de plasma
La superficie del sol en falso color

La fotosfera es la capa exterior de una estrella desde la que se irradia la luz . Se extiende por la superficie de la estrella hasta que el plasma se vuelve opaco, lo que equivale a una profundidad óptica de aproximadamente 23 , [1] o, equivalentemente, una profundidad desde la cual el 50% de la luz escapará sin dispersarse.

Una fotosfera es la región de un objeto luminoso, generalmente una estrella, que es transparente a los fotones de ciertas longitudes de onda .

Las estrellas, excepto las estrellas de neutrones , no tienen superficie sólida ni líquida. [nota 1] Por lo tanto, el término fotosfera se utiliza normalmente para describir la superficie visual del Sol o de otra estrella .

Etimología

El término fotosfera se deriva de las raíces griegas antiguas φῶς, φωτός/ phos , photos que significa "luz" y σφαῖρα/ sphaira que significa "esfera", en referencia a que es una superficie esférica que se percibe que emite luz. [ cita requerida ]

Temperatura

La superficie de una estrella se define como una temperatura que viene dada por la temperatura efectiva en la ley de Stefan-Boltzmann . Varias estrellas tienen fotosferas de distintas temperaturas.

Composición del Sol

El Sol está compuesto principalmente por los elementos químicos hidrógeno y helio ; representan el 74,9% y el 23,8%, respectivamente, de la masa del Sol en la fotosfera. Todos los elementos más pesados, coloquialmente llamados metales en astronomía estelar , representan menos del 2% de la masa, siendo el oxígeno (aproximadamente el 1% de la masa del Sol), el carbono (0,3%), el neón (0,2%) y el hierro (0,2%) los más abundantes.

La fotosfera del sol

Atmósfera solar : temperatura y densidad. [5] Ver aquí el significado de las líneas adicionales en el gráfico.

La fotosfera del  Sol tiene una temperatura de entre 4.400 y 6.600 K (4.130 y 6.330 °C) (con una temperatura efectiva de 5.772  K (5.499 °C)) [6] [7], lo que significa que los ojos humanos la perciben como una superficie abrumadoramente brillante y, con un filtro de densidad neutra suficientemente fuerte, como una superficie gris sin tonalidad. Tiene una densidad de aproximadamente 3 × 10−4 kg / m 3 ; [8] aumentando con la profundidad. [5] La fotosfera del Sol tiene un espesor de entre 100 y 400 kilómetros. [9] [10] [11]

Fenómenos fotosféricos

En la fotosfera del Sol, el fenómeno más omnipresente son los gránulos , células de convección de plasma de aproximadamente 1.000 km (620 mi) de diámetro, con plasma caliente ascendente en el centro y plasma más frío cayendo en los espacios entre ellos, fluyendo a velocidades de 7 km/s (4,3 mi/s). Cada gránulo tiene una vida útil de solo unos veinte minutos, lo que da como resultado un patrón de "ebullición" que cambia continuamente. Agrupando los gránulos típicos están los supergránulos de hasta 30.000 km (19.000 mi) de diámetro con una vida útil de hasta 24 horas y velocidades de flujo de unos 500 m/s (1.600 pies/s), que llevan haces de campos magnéticos a los bordes de las células. Otros fenómenos relacionados con el magnetismo en la fotosfera del Sol incluyen las manchas solares y las fáculas solares dispersas entre los gránulos. [12] Estas características son demasiado finas para ser observadas directamente en otras estrellas; Sin embargo, las manchas solares se han observado indirectamente, en cuyo caso se denominan manchas estelares .

Notas

  1. ^ A partir de 2004, aunque se cree que las enanas blancas cristalizan desde el centro hacia afuera, ninguna se ha solidificado completamente todavía; [2] y se cree que solo las estrellas de neutrones tienen una corteza sólida, aunque inestable, [3] [4]

Referencias

  1. ^ Carroll, Bradley W. y Ostlie, Dale A. (1996). Astrofísica moderna . Addison-Wesley .
  2. ^ Kanaan, A.; et al. (WET) (2005). "Observaciones de BPM 37093 con Whole Earth Telescope: una prueba sismológica de la teoría de cristalización en enanas blancas". Astronomía y astrofísica . 432 (1): 219–224. arXiv : astro-ph/0411199v1 . Bibcode :2005A&A...432..219K. doi :10.1051/0004-6361:20041125. S2CID  7297628.
  3. ^ Jones, PB (2003). "Naturaleza de los planos de falla en la materia de estrellas de neutrones sólidos". The Astrophysical Journal . 595 (1): 342–345. arXiv : astro-ph/0210207 . Código Bibliográfico :2003ApJ...595..342J. doi :10.1086/377351. S2CID  119335130.
  4. ^ Jones, PB (2004). "Heterogeneidad de la materia sólida de las estrellas de neutrones: coeficientes de transporte y emisividad de neutrinos". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 351 (3): 956–966. arXiv : astro-ph/0403400 . Bibcode :2004MNRAS.351..956J . doi : 10.1111/j.1365-2966.2004.07834.x . S2CID  11877513.
  5. ^ de John A. Eddy (1979). "SP-402 Un nuevo sol: los resultados solares del Skylab". NASA. Archivado desde el original el 18 de noviembre de 2004. Consultado el 12 de julio de 2017 .
  6. ^ "Hoja informativa sobre el sol". nssdc.gsfc.nasa.gov . Consultado el 27 de agosto de 2023 .
  7. ^ "Resolución B3 sobre constantes de conversión nominales recomendadas para propiedades solares y planetarias seleccionadas" (PDF) . 2014. Archivado (PDF) desde el original el 28 de enero de 2016.
  8. ^ Stanford Solar Center (2008). «Las estadísticas vitales del Sol». Archivado desde el original el 3 de julio de 2012. Consultado el 20 de febrero de 2018 .
  9. ^ Burnett, Don. "Search for Origins". NASA . Consultado el 5 de noviembre de 2023 .
  10. ^ "La fotosfera". NASA . Consultado el 5 de noviembre de 2023 .
  11. ^ "Capas del Sol". NASA . Consultado el 5 de noviembre de 2023 .
  12. ^ "NASA/Marshall Solar Physics". NASA . Archivado desde el original el 5 de febrero de 2016 . Consultado el 19 de febrero de 2008 .

Enlaces externos