25/1/12

Nociones Básicas sobre la Actividad Solar

Algunos conceptos como para comprender la actividad solar que tanto no esta dando de que hablar en estos ultimos días.


1-) Conceptos Previos

1.a-) La Ionósfera



Termosfera o Ionosfera: A partir de los 85 km, y hasta los 500 km, se extiende la termosfera (también llamada ionosfera) en la que de nuevo aumenta el nivel térmico con la altura. El incremento de la temperatura es notable entre los 120 y 150 km (300º C), y de los 150 km hacia arriba el aumento es más suave (no obstante, se alcazan temperaturas del orden de 1.500º C o más). En la ionosfera se producen las Auroras, que se deben a la excitación producida en las partículas de esta capa atmosférica por el Viento solar.

A partir de los 80 km, la radiación ultravioleta, los rayos X y la lluvia de electrones procedente del Sol ionizan varias capas de la atmósfera, con lo que se convierten en conductoras de electricidad. Estas capas reflejan de vuelta a la Tierra ciertas frecuencias de ondas de radio: una parte de la energía radiada por un transmisor hacia la ionosfera es absorbida por el aire ionizado y otra es refractada, o desviada, de nuevo hacia la superficie de la Tierra. Este último efecto permite la recepción de señales de radio a distancias mucho mayores de lo que sería posible con ondas que viajan por la superficie terrestre.
La ionosfera contiene aigunas capas, indicadas con las letras D, E, F1 Y F2.
Durante el día pueden haber en la ionosfera 4 regiones o capas llamadas D, E, F1 y F2.

Sus alturas aproximadas son:

Región D de 50 a 90 Km.
Región E de 90 a 140 Km.
Región F1 de 140 a 210 Km
Región F2 más de 210 Km de altura.


1.b-) Actividad Solar

Fenómeno caracterizado por la presencia de manchas, protuberancias, fulguraciones y emisiones importantes en radiofrecuencias y rayos X. La cantidad de actividad solar no es constante y está muy relacionada con el número típico de manchas solares que son visibles.

Las manchas solares suelen medir más de 30.000 km y aparecen en ciclos de 11 años. La actividad solar, incluido el desarrollo de las manchas solares, se asocia con el cambio de los campos magnéticos del Sol. Se piensa que todas estas formas de actividad solar son controladas por la liberación de energía del campo magnético del Sol. Cómo se libera esta energía y que relación hay entre los diferentes tipos de actividades solares, son algunos de los muchos enigmas que enfrentan los físicos solares hoy en día.

La interacción de los distintos campos magnéticos dinámicos solares, en ocasiones, puede dar lugar a la liberación de elevadas cantidades de energía. En este sentido, podemos distinguir tres tipos de fenómenos:

- Lazos magnéticos (magnetic loops).

- Prominencias solares (solar prominences).

- Erupciones o llamaradas solares (flares).

- Eyecciones de masa coronal (Coronal Mass Ejections, CME).

Los lazos magnéticos están constituidos por grandes cantidades de plasma que siguen líneas del campo magnético solar que salen y entran del Sol. No tienen efectos significativos en la Tierra en lo que respecta a las radiocomunicaciones

Las prominencias solares son similares a los lazos magnéticos pero de dimensiones mucho mayores. En ocasiones, se puede producir un efecto de explosión que expande las partículas del plasma, incorporándolas al viento solar y pudiendo impactar en la magnetosfera terrestre.

Las llamaradas o fulguraciones solares son explosiones de gran intensidad que se producen en el Sol y que liberan enormes cantidades de materia y radiación. Pueden tener una duración del orden de pocos minutos a varias horas y provocan un aumento en la intensidad de radiación de Sol en los rangos del UV corto, de los rayos gamma y de los rayos C. Las llamaradas solares pueden observarse con instrumentos ópticos desde la Tierra o desde sondas espaciales y dan lugar a intensos niveles de ruido en las bandas de radio de HF. Las llamaradas solares tienen influencia en las radiocomunicaciones en HF unos 15 minutos después de producirse, afectando sobre todo al segmento comprendido entre 2 MHz y 30 MHz. La duración de estos fenómenos oscila entre varios minutos a alrededor de una hora.

Algunas llamaradas solares liberan gran cantidad de protones que pueden alcanzar la Tierra en unos 30 minutos. Al llegar a la Tierra, comienzan a moverse siguiendo una trayectoria espiral a lo largo de las líneas del campo geomagnético, penetrando en las capas altas de la ionosfera, donde aumentan los niveles de ionización.

Finalmente, otro evento solar que afecta a las comunicaciones en HF son las eyecciones de masa coronal (CME o Coronal Mass Ejections). La atmósfera solar interna (cromosfera) puede liberar grandes llamaradas o lenguas de gas caliente y campos magnéticos que pueden observarse en la atmósfera solar exterior o corona en forma de explosiones espectaculares. Las eyecciones de masa coronal liberan una gran cantidad de partículas que viajan a altísimas velocidades impactando en los planetas del Sistema Solar. Las eyecciones de masa coronal son los fenómenos solares con mayor impacto en las radiocomunicaciones en HF, pudiendo provocar niveles de absorción muy altos en la ionosfera. Este fenómeno se conoce como "apagón de HF"

Los Disturbios ionosféricos repentinos - Sudden Ionospheric Disturbance (SID) son producidas por intensas erupciones (explosiones) solares conocidas como "fulguraciones" (flares) que suceden sin previo aviso y producen un aumento importante en la radiación que llega a la tierra, esta radiación se emite en un amplio espectro de frecuencia, desde frecuencias de RF muy bajas hasta rayos X. Sus efectos duran desde algunos minutos hasta algunas horas.
Los rayos X producen una intensa ionización en las capas inferiores de la ionosfera, sobre todo en la capa D, que aumenta muchísimo su absorbencia (mayor en las bandas de HF más bajas), dando lugar a los denominados "blackouts" o desvanecimientos totales de las señales.
El fenómeno se produce en el hemisferio terrestre iluminado por el Sol y afecta poco la zona en sombra. Las fulguraciones producen tormentas geomagnéticas y eventos de protones (aumento en la cantidad de protones de alta energía que arriban a la tierra) que contribuyen a la persistencia de estos disturbios.


1.c-) 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.


1.d-) Campo Magnético y Magnetósfera

La Tierra tiene un campo magnético propio que hace que la ionosfera se comporte como un medio anisótropo, es decir, con propiedades distintas en distintas direcciones. El origen de este campo magnético se atribuye al efecto combinado de la rotación de la Tierra y del movimiento del hierro fundido en su núcleo. El campo geomagnético sigue unas líneas imaginarias que salen del polo Sur magnético, rodean a la Tierra y entran por el polo Norte magnético.

El comportamiento de la ionosfera depende enormemente de las variaciones que se producen en el campo magnético propio de la Tierra. La región en torno a la Tierra donde se encuentra dicho campo magnético se denomina magnetosfera y funciona como escudo ante el viento y el campo magnético solares. El campo geomagnético interactúa con el viento solar, un plasma formado por particulas cargadas eléctricamente y con su campo magnético asociado, denominado campo magnético interplanetario (IMF o Interplanetary Magnetic Field. El resultado es que la magnetosfera tiene forma de gota, estrechándose en el sentido opuesto al Sol.

Una tormenta magnética es un disturbio global en el campo magnético terrestre que se refleja en la magnetosfera ocasionado fundamentalmente por un gran aumento del viento solar (consistente en chorros de partículas cargadas que arriban a la tierra entre los 15 minutos a 2 horas posteriores a una fulguración solar). La velocidad de estas partículas es tan alta como 350 km/s. La información acerca de la intensidad de las tormentas magnéticas así como su pronósticos es provista por diferentes servicios a través de los denominados "Indices Geomagnéticos", que se designan con las letras Kp y Ap.

El índice Kp da un promedio de las últimas 3 horas, pudiendo variar entre 0 y 9. El índice Ap da un promedio de las últimas 24 horas y puede variar entre 0 y 400. Los números mayores representan tormentas de mayor intensidad en ambos casos. cuando el número Kp excede de 5, se comienzan a emitir alertas, indicadas con el número "G" que puede variar de 1 a 5, siendo el 5 indicador de una tormenta extremadamente severa.

Si bien, la intensidad de las tormentas suele ser mayor en los períodos de mayor actividad solar, en los períodos de actividad baja sus efectos suelen ser más severos y duraderos.
Cuanto mayor es el índice A y K peores son las condiciones. A mayor A peor han estado las condiciones a mayor K peor están ahora

Fuente


Web http://grupogabie.blogspot.com/

Pertenecientes a las redes de investigación

R.a.d.i.o.: Red Argentina de Investigación Ovni

R.a.a.o.: Red Argentina Alerta Ovni

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