La física solar es la rama de la astrofísica que se especializa en el estudio del Sol . Se trata de medidas detalladas que solo son posibles para nuestra estrella más cercana. Se cruza con muchas disciplinas de física pura , astrofísica e informática , incluida la dinámica de fluidos , la física del plasma, incluida la magnetohidrodinámica , la sismología , la física de partículas , la física atómica , la física nuclear , la evolución estelar , la física espacial , la espectroscopia ,transferencia radiativa , óptica aplicada , procesamiento de señales , visión artificial , física computacional , física estelar y astronomía solar .
Debido a que el Sol está en una ubicación única para la observación de corto alcance (otras estrellas no se pueden resolver con una resolución espacial o temporal similar a la del Sol), existe una división entre la disciplina relacionada de la astrofísica observacional (de estrellas distantes) y la observación solar. física.
El estudio de la física solar también es importante, ya que proporciona un "laboratorio físico" para el estudio de la física del plasma. [1]
Historia
Tiempos antiguos
Los babilonios llevaban un registro de eclipses solares, y el registro más antiguo se originó en la antigua ciudad de Ugarit, en la actual Siria. Este registro data aproximadamente del 1300 a. C. [2] Los antiguos astrónomos chinos también estaban observando fenómenos solares (como eclipses solares y manchas solares visibles) con el propósito de realizar un seguimiento de los calendarios, que se basaban en los ciclos lunares y solares. Desafortunadamente, los registros mantenidos antes del 720 a. C. son muy vagos y no ofrecen información útil. Sin embargo, después de 720 aC, se observaron 37 eclipses solares en el transcurso de 240 años. [3]
Tiempos medievales
El conocimiento astronómico floreció en el mundo islámico durante la época medieval. Se construyeron muchos observatorios en ciudades desde Damasco hasta Bagdad, donde se tomaron observaciones astronómicas detalladas. En particular, se midieron algunos parámetros solares y se tomaron observaciones detalladas del Sol. Las observaciones solares se tomaron con el propósito de navegar, pero principalmente para medir el tiempo. El Islam requiere que sus seguidores recen cinco veces al día, en una posición específica del Sol en el cielo. Como tal, se necesitaban observaciones precisas del Sol y su trayectoria en el cielo. A finales del siglo X, el astrónomo iraní Abu-Mahmud Khojandi construyó un enorme observatorio cerca de Teherán. Allí, tomó medidas precisas de una serie de tránsitos meridianos del Sol, que luego utilizó para calcular la oblicuidad de la eclíptica. [4] Tras la caída del Imperio Romano Occidental, Europa Occidental fue eliminada de todas las fuentes de conocimiento científico antiguo, especialmente aquellas escritas en griego. Esto, más la desurbanización y enfermedades como la Peste Negra, llevaron a un declive del conocimiento científico en la Europa medieval, especialmente a principios de la Edad Media. Durante este período, se tomaron observaciones del Sol en relación con el zodíaco o para ayudar a construir lugares de culto como iglesias y catedrales. [5]
Periodo renacentista
En astronomía, el período renacentista comenzó con la obra de Nicolás Copérnico . Propuso que los planetas giran alrededor del Sol y no alrededor de la Tierra, como se creía en ese momento. Este modelo se conoce como modelo heliocéntrico. [6] Su trabajo fue ampliado más tarde por Johannes Kepler y Galileo Galilei . Particularmente, Galilei usó su nuevo telescopio para mirar al Sol. En 1610, descubrió manchas solares en su superficie. En el otoño de 1611, Johannes Fabricius escribió el primer libro sobre manchas solares, De Maculis in Sole Observatis ("Sobre las manchas observadas en el Sol"). [7]
Tiempos modernos
La física solar moderna se centra en comprender los numerosos fenómenos observados con la ayuda de telescopios y satélites modernos. De particular interés son la estructura de la fotosfera solar, el problema del calor coronal y las manchas solares. [ cita requerida ]
Investigar
La División de Física Solar de la Sociedad Astronómica Estadounidense cuenta con 555 miembros (en mayo de 2007), en comparación con varios miles de la organización matriz. [8]
Un impulso importante del esfuerzo actual (2009) en el campo de la física solar es la comprensión integrada de todo el Sistema Solar, incluido el Sol y sus efectos en todo el espacio interplanetario dentro de la heliosfera y en los planetas y atmósferas planetarias . Los estudios de fenómenos que afectan a múltiples sistemas en la heliosfera, o que se considera que encajan dentro de un contexto heliosférico, se denominan heliofísica , una nueva moneda que entró en uso en los primeros años del actual milenio.
Basado en el espacio
Helios
Helios-A y Helios-B son un par de naves espaciales lanzadas en diciembre de 1974 y enero de 1976 desde Cabo Cañaveral, como una empresa conjunta entre el Centro Aeroespacial Alemán y la NASA. Sus órbitas se acercan al Sol más cerca que Mercurio. Incluían instrumentos para medir el viento solar, campos magnéticos, rayos cósmicos y polvo interplanetario. Helios-A continuó transmitiendo datos hasta 1986. [9] [10]
SOHO
El Observatorio Solar y Heliosférico, SOHO, es un proyecto conjunto entre la NASA y la ESA que fue lanzado en diciembre de 1995. Fue lanzado para sondear el interior del Sol, hacer observaciones del viento solar y los fenómenos asociados con él e investigar las capas externas. del sol. [11]
HINODE
Una misión financiada con fondos públicos dirigida por la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón, el satélite HINODE, lanzado en 2006, consiste en un conjunto coordinado de instrumentos ópticos, ultravioleta extrema y de rayos X. Estos investigan la interacción entre la corona solar y el campo magnético del Sol. [12] [13]
SDO
El Observatorio de Dinámica Solar (SDO) fue lanzado por la NASA en febrero de 2010 desde Cabo Cañaveral. Los principales objetivos de la misión son comprender cómo surge la actividad solar y cómo afecta la vida en la Tierra determinando cómo se genera y estructura el campo magnético del Sol y cómo la energía magnética almacenada se convierte y se libera al espacio. [14]
PSP
La Parker Solar Probe (PSP) se lanzó en 2018 con la misión de realizar observaciones detalladas de la corona solar exterior. Ha realizado las aproximaciones más cercanas al Sol de cualquier objeto artificial. [15]
Basado en tierra
ATST
El Telescopio Solar de Tecnología Avanzada (ATST) es una instalación de telescopio solar que está en construcción en Maui. Veintidós instituciones están colaborando en el proyecto ATST, siendo la principal agencia de financiación la National Science Foundation. [dieciséis]
SSO
Sunspot Solar Observatory (SSO) opera el telescopio solar Richard B. Dunn (DST) en nombre de la NSF.
Gran oso
El Observatorio Solar Big Bear en California alberga varios telescopios, incluido el Nuevo Telescopio Solar (NTS), que es un telescopio gregoriano fuera del eje de 1,6 metros, de apertura clara y fuera del eje. El NTS vio la primera luz en diciembre de 2008. Hasta que el ATST entre en funcionamiento, el NTS sigue siendo el telescopio solar más grande del mundo. El Observatorio Big Bear es una de las varias instalaciones operadas por el Centro de Investigación Solar-Terrestre en el Instituto de Tecnología de Nueva Jersey (NJIT). [17]
Otro
EUNIS
El espectrógrafo de incidencia normal ultravioleta extrema (EUNIS) es un espectrógrafo de imágenes de dos canales que voló por primera vez en 2006. Observa la corona solar con alta resolución espectral. Hasta ahora, ha proporcionado información sobre la naturaleza de los puntos brillantes coronales, los transitorios fríos y las arcadas de bucles coronales. Los datos también ayudaron a calibrar SOHO y algunos otros telescopios. [18]
Ver también
- Aeronomia
- Heliosismografía
- Introducción a la heliofísica
- Instituto de Física Solar (en La Palma en Canarias)
Otras lecturas
- Mullan, Dermott J. (2009). Física del Sol: un primer curso . Taylor y Francis . ISBN 978-1-4200-8307-1.
- Zirin, Harold (1988). Astrofísica del Sol . Prensa de la Universidad de Cambridge . ISBN 0-521-30268-4.
Referencias
- ^ Física Solar, Centro Marshall de Vuelos Espaciales. "Por qué estudiamos el sol" . NASA . Consultado el 28 de enero de 2014 .
- ^ Littman, M .; Willcox, F; Espenak, F. (2000). Totalidad: Eclipses de Sol (2ª ed.). Prensa de la Universidad de Oxford .
- ^ Sten, Odenwald. "Eclipses antiguos en China" . Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA . Consultado el 17 de enero de 2014 .
- ^ "Astronomía árabe e islámica" . Educación en astronomía de StarTeach . Consultado el 18 de enero de 2014 .
- ^ Portal al patrimonio de la astronomía. "Tema: astronomía medieval en Europa" . UNESCO . Consultado el 18 de enero de 2014 .
- ^ Taylor Redd, Nola. "Biografía de Nicolaus Copernicus: hechos y descubrimientos" . Space.com . Consultado el 18 de enero de 2014 .
- ^ "Manchas solares" . El Proyecto Galileo . Consultado el 18 de enero de 2014 .
- ^ División de Física Solar. "Membresía" . Sociedad Astronómica Estadounidense . Archivado desde el original el 22 de marzo de 2014 . Consultado el 28 de enero de 2014 .
- ^ "Helios-A - Detalles de la trayectoria" . Centro Nacional de Datos de Ciencias Espaciales . NASA . Consultado el 26 de mayo de 2021 .}}
- ^ "Helios-B - Detalles de la trayectoria" . Centro Nacional de Datos de Ciencias Espaciales . NASA . Consultado el 26 de mayo de 2021 .
- ^ SOHO, Observatorio Solar y Heliosférico. "Sobre la misión SOHO" . ESA; NASA . Consultado el 17 de enero de 2014 .
- ^ Laboratorio de Física Solar, Código 671. "HINODE" . Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA . Consultado el 17 de enero de 2014 .
- ^ "Hinode" . Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA . Consultado el 17 de enero de 2014 .
- ^ SDO, Observatorio de Dinámica Solar. "Sobre la misión SDO" . Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA . Consultado el 17 de enero de 2014 .
- ^ "Kit de prensa de la NASA: Parker Solar Probe" (PDF) . nasa.gov . NASA. Agosto de 2018.
- ^ "Bienvenidos a la ATST" . NSO . Consultado el 17 de enero de 2014 .
- ^ "¡Bienvenido al Centro de Investigación Solar-Terrestre!" . NJIT . Consultado el 29 de mayo de 2016 .
- ^ Dirección de Ciencias y Exploraciones, Código 600. "Espectrógrafo de Incidencia Normal Ultravioleta Extrema" . Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA . Consultado el 17 de enero de 2014 .
enlaces externos
- Reseñas vivientes en física solar
- Página de física solar del Centro Marshall de vuelos espaciales de la NASA
- Laboratorio de Física Solar del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA
- Grupo de Física Solar MPS
- Página de física solar SUPARCO
- Centro de Investigación Solar-Terrestre