Prominencias
La superficie del Sol que vemos se conoce como fotosfera. Esta es el área donde la luz del núcleo finalmente llega a la superficie. La fotosfera es de unos 6000 K y brilla con luz blanca.
Justo por encima de la fotosfera, la atmósfera se extiende por varios cientos de miles de kilómetros. Echemos un vistazo más de cerca a la estructura de la atmósfera del Sol.
La primera capa de la atmósfera tiene una temperatura mínima y se encuentra a una distancia de unos 500 km por encima de la superficie de la fotosfera, con una temperatura de unos 4000 K. Para una estrella, esto es lo suficientemente frío.
Atmósfera
La siguiente capa se conoce como cromosfera. Se encuentra a una distancia de solo unos 10.000 km de la superficie. En la parte superior de la cromosfera, las temperaturas pueden alcanzar los 20.000 K. La cromosfera es invisible sin un equipo especial que utilice filtros ópticos de banda estrecha. Las prominencias solares gigantes pueden elevarse a una altitud de 150.000 km en la cromosfera.
Una capa de transición se encuentra por encima de la cromosfera. Debajo de esta capa, la gravedad es la fuerza dominante. Sobre la región de transición, la temperatura aumenta rápidamente porque el helio se ioniza por completo.
Corona solar
La siguiente capa es la corona y se extiende desde el Sol por millones de kilómetros en el espacio. Puede ver la corona durante un eclipse total, cuando el disco lunar está oscurecido por la luna. La temperatura de la corona es aproximadamente 200 veces más alta que la superficie.
Si bien la temperatura de la fotosfera es de solo 6000 K, en la corona puede alcanzar 1-3 millones de Kelvin. Los científicos aún no saben completamente por qué es tan alto.
Heliosfera
La parte superior de la atmósfera se llama heliosfera. Esta es una burbuja de espacio llena de viento solar, se extiende alrededor de 20 unidades astronómicas (1 AU es la distancia de la Tierra al Sol). En última instancia, la heliosfera pasa gradualmente al medio interestelar.
La capa de gas que rodea nuestro planeta Tierra, conocida como atmósfera, está formada por cinco capas principales. Estas capas se originan en la superficie del planeta, desde el nivel del mar (a veces por debajo) y se elevan al espacio exterior en la siguiente secuencia:
- Troposfera;
- Estratosfera;
- Mesosfera;
- Termosfera;
- Exosfera.
Diagrama de las principales capas de la atmósfera terrestre.
Entre cada una de estas cinco capas principales hay zonas de transición llamadas "pausas" donde ocurren cambios en la temperatura, composición y densidad del aire. Junto con las pausas, la atmósfera de la Tierra incluye un total de 9 capas.
Troposfera: donde ocurre el clima
De todas las capas de la atmósfera, la troposfera es con la que estamos más familiarizados (te des cuenta o no), ya que vivimos en su fondo, la superficie del planeta. Envuelve la superficie de la Tierra y se extiende hacia arriba durante varios kilómetros. La palabra troposfera significa "cambiar el mundo". Un nombre muy acertado, ya que esta capa es donde tiene lugar nuestro clima diario.
A partir de la superficie del planeta, la troposfera se eleva a una altura de 6 a 20 km. El tercio inferior de la capa, más cercano a nosotros, contiene el 50% de todos los gases atmosféricos. Es la única parte de toda la composición de la atmósfera que respira. Debido al hecho de que el aire se calienta desde abajo por la superficie de la tierra, que absorbe la energía térmica del Sol, la temperatura y la presión de la troposfera disminuyen al aumentar la altitud.
En la parte superior hay una capa delgada llamada tropopausa, que es solo un amortiguador entre la troposfera y la estratosfera.
Estratosfera: hogar del ozono
La estratosfera es la siguiente capa de la atmósfera. Se extiende de 6 a 20 km a 50 km sobre la superficie de la tierra. Esta es la capa en la que vuelan la mayoría de los aviones comerciales y viajan los globos aerostáticos.
Aquí, el aire no fluye hacia arriba y hacia abajo, sino que se mueve paralelo a la superficie en corrientes de aire muy rápidas. A medida que asciende, las temperaturas aumentan, gracias a la abundancia de ozono natural (O 3), un subproducto de la radiación solar y el oxígeno que tiene la capacidad de absorber los dañinos rayos ultravioleta del sol (cualquier aumento de temperatura con la altitud en meteorología se conoce como " inversión ") ...
Dado que la estratosfera tiene temperaturas más cálidas en la parte inferior y más frías en la parte superior, la convección (movimiento vertical de las masas de aire) es poco común en esta parte de la atmósfera. De hecho, puede ver una tormenta en la troposfera desde la estratosfera, ya que la capa actúa como una “capa” de convección a través de la cual las nubes de tormenta no pueden penetrar.
Después de la estratosfera, hay nuevamente una capa de amortiguación, esta vez llamada estratopausa.
Mesosfera: atmósfera media
La mesosfera se encuentra aproximadamente a 50-80 km de la superficie de la Tierra. La mesosfera superior es el lugar natural más frío de la Tierra, donde las temperaturas pueden descender por debajo de los -143 ° C.
Termosfera: atmósfera superior
La mesosfera y la mesopausia son seguidas por la termosfera, ubicada entre 80 y 700 km sobre la superficie del planeta, y contiene menos del 0.01% de todo el aire en la envoltura atmosférica. Las temperaturas aquí alcanzan los + 2000 ° C, pero debido a la fuerte enrarecimiento del aire y la falta de moléculas de gas para la transferencia de calor, estas altas temperaturas se perciben como muy frías.
Exosfera: el borde de la atmósfera y el espacio
A una altitud de unos 700-10.000 km sobre la superficie de la tierra, hay una exosfera, el borde exterior de la atmósfera, que limita con el espacio. Aquí los satélites meteorológicos giran alrededor de la Tierra.
¿Qué hay de la ionosfera?
La ionosfera no es una capa separada, pero de hecho el término se usa para referirse a la atmósfera a una altitud de 60 a 1000 km. Incluye las partes superiores de la mesosfera, toda la termosfera y parte de la exosfera. La ionosfera recibe su nombre porque en esta parte de la atmósfera, la radiación del Sol se ioniza cuando pasa los campos magnéticos de la Tierra en y. Este fenómeno se observa desde el suelo como la aurora boreal.
Las estrellas están hechas completamente de gas. Pero sus capas externas también se llaman atmósfera.
La atmósfera del Sol comienza a 200-300 km. más profundo que el borde visible del disco solar. Estas capas más profundas de la atmósfera se llaman fotosfera. Dado que su espesor no es más de una tresmilésima parte del radio solar, la fotosfera a veces se llama convencionalmente la superficie del Sol. La densidad del gas en la fotosfera es aproximadamente la misma que en la estratosfera de la Tierra y cientos de veces menor que en la superficie de la Tierra. La temperatura de la fotosfera disminuye a 8000 K a una profundidad de 300 km. hasta 4000 K en las capas superiores. En un telescopio con un gran aumento, puede observar los detalles finos de la fotosfera: todo parece estar sembrado de pequeños granos brillantes, gránulos, separados por una red de estrechos caminos oscuros. La granulación es el resultado de mezclar corrientes de gas más calientes que se elevan y corrientes de gas más frías que descienden. La diferencia de temperatura entre ellos en las capas externas es relativamente pequeña, pero más profunda, en la zona convectiva es mayor y la mezcla es mucho más intensa. La convección en las capas externas del Sol juega un papel muy importante en la determinación de la estructura general de la atmósfera. En última instancia, es la convección como resultado de la interacción compleja con los campos magnéticos solares la causa de todas las diversas manifestaciones de la actividad solar. La fotosfera pasa gradualmente a las capas exteriores más enrarecidas de la atmósfera solar: la cromosfera y la corona.
La cromosfera (en griego "esfera de luz") se llama así por su color violeta rojizo. Es visible durante los eclipses solares totales como un anillo brillante y desigual alrededor del disco negro de la Luna, que acaba de eclipsar al Sol. La cromosfera es muy heterogénea y está formada principalmente por lenguas alargadas y alargadas (espículas), que le dan la apariencia de hierba ardiendo. La temperatura de estos chorros cromosféricos es 2-3 veces mayor que en la fotosfera, y la densidad es cientos de miles de veces menor. La longitud total de la cromosfera es de 10 a 15 mil km. El aumento de temperatura en la cromosfera se explica por la propagación de ondas y campos magnéticos que penetran en ella desde la zona convectiva. La sustancia se calienta aproximadamente de la misma manera que si estuviera sucediendo en un horno microondas gigante. Las velocidades del movimiento térmico de las partículas aumentan, las colisiones entre ellas se vuelven más frecuentes y los átomos pierden sus electrones externos: la sustancia se convierte en un plasma ionizado caliente. Estos procesos físicos también soportan la temperatura inusualmente alta de las capas más externas de la atmósfera solar, que se encuentran por encima de la cromosfera. A menudo, durante los eclipses sobre la superficie del sol, se pueden observar formas extrañas de "fuentes", "nubes", "embudos", "arbustos", "arcos" y otras formaciones de materia cromosférica que brillan intensamente. Estas son las formaciones más grandiosas de la atmósfera solar: prominencias. Tienen aproximadamente la misma densidad y temperatura que la cromosfera. Pero están por encima de él y rodeados por las capas superiores más altas y mucho más delgadas de la atmósfera solar. Las prominencias no caen en la cromosfera porque su materia está sustentada por los campos magnéticos de las regiones activas del Sol. Algunas prominencias, que han pasado mucho tiempo sin cambios notables, explotan repentinamente, por así decirlo, y su sustancia se lanza al espacio interplanetario a una velocidad de cientos de kilómetros por segundo.
A diferencia de la cromosfera y la fotosfera, la parte más externa de la atmósfera del Sol, la corona, tiene una longitud enorme: se extiende por millones de kilómetros, lo que corresponde a varios radios solares. La densidad de la materia en la corona solar disminuye con la altura mucho más lentamente que la densidad del aire en la atmósfera terrestre. La corona se observa mejor durante la fase total de un eclipse solar. La característica principal de la corona es su estructura radiante. Los rayos coronales tienen una amplia variedad de formas: a veces son cortos, a veces largos, a veces son rectos y, a veces, están fuertemente curvados. La vista general de la corona solar cambia periódicamente. Esto se debe al ciclo solar de once años. Tanto el brillo general como la forma de la corona solar cambian. Durante la época del máximo de manchas solares, tiene una forma relativamente redondeada. Cuando hay pocas manchas, la forma de la corona se alarga, mientras que el brillo general de la corona disminuye. Entonces, la corona del sol es la parte más externa de su atmósfera, la más enrarecida y más caliente. Agregamos que es el más cercano a nosotros: resulta que se extiende lejos del Sol en forma de una corriente de plasma que se mueve constantemente desde él: el viento solar. De hecho, vivimos rodeados por la corona solar, aunque protegidos de su radiación penetrante por una barrera confiable en forma de campo magnético terrestre.
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