Un Sol ben actiu

2014-10-20 R-60X1000DISCSOLAR-Bullons

Aquests dies el Sol sembla bastant actiu dins d’aquest ensopit i fluix cicle solar. L’actual cicle solar 24 que començà entre 2009 i 2010 s’ha revelat molt poc intens en comparació amb els anteriors. Però, així i tot, ha tingut episodis de fortes erupcions solars i emissions coronals de massa que han causat intenses tempestes magnètiques en la Terra.

Des de fa uns dies podriem tindre un d’aquest episodis, ja que la regió activa que ha eixit de la vora est del Sol és realment espectacular. És tan gran que es pot arribar a veure a ull nu a l’eixida o la posta de Sol. (A les altres hores de dia, un filtre d’eclipse o filtre de soldador és indispensable. Protegiu-vos els ulls!).

Aquesta regió activa de nom AR2192 ja va produir una gran erupció solar ahir. El fort pols de llum ultraviolada i radiació X de les recombinacions magnètiques van causar una breu però forta apagada de ràdio al costat diürn de la Terra, sobretot en Àsia i Austràlia.

La regió activa AR2192 és diverses vegades més gran que la Terra com es pot veure en aquesta impressionant imatge presa fa 2 dies des de Nimes.

Aquesta taca és avui un terç més gran que ahir i la rotació del Sol la posarà els pròxims dies de cara a nosaltres (animació) i, per tant, cap a la Terra, amb l’augment de la probabilitat que una emissió coronal de massa o una gran erupció ens envie un intens vent de partícules carregades amb la formació de fortes tempestes geomagnètiques en la magnetosfera terrestre.

f_HMImag_171_1024La foto principal i primera d’aquest apunt l’ha obtinguda i processada avui Joan Maria Bullón, astrònom aficionat i expert astrofotograf. En ella podeu observar clarament la grandària de la taca i les vores fosques del Sol, efecte anomenat enfosquiment al llimb, clar indicador de l’existència d’una atmosfera solar. La llum que ens arriba als ulls tangencialment des de les vores del Sol ha de travessar més capes de l’atmosfera solar que la llum que ens arriba del centre del disc solar. El mateix efecte que es produeix a la posta del Sol quan el veiem menys intens per l’absorció de les capes de l’atmosfera terrestre.

Podeu veure el Sol quasi en directe amb diversos filtres en la web del Solar Dynamics Observatory, satèl·lit de la NASA que monitoritza el Sol.

Imatge 1: Sol en llum blanca. 20 octubre 2014. Joan Maria Bullón. Amb permís.
Imatge 2: Image de la corona solar a 171 Àngstrom del Solar Dynamics Observatory. S’observen clarament els bucles magnètics de la zona activa.

Gran protuberància en el Sol

La nostra estrella està ràpidament enfilant el camí cap al màxim del seu cicle d’activitat solar. El nombre de taques observades sobre el disc visible del Sol o fotosfera van augmentant, les erupcions solars i les ejeccions de massa coronal omplin l’espai interplanetari de partícules carregades que, si estan ben situades sobre el disc solar, poden xocar contra la Terra causant tempestes geomagnètiques i produint belles aurores.

Tanmateix els físics solars ja s’han adonat que aquest cicle de 11 anys (el cicle 24, segons la nomenclatura solar) no serà com els anteriors. Serà, més aviat, un període d’activitat molt fluixa que no presentarà moltes taques solars ni erupcions. Les prediccions diuen que el nombre de taques i grups (nombre de Wolf) no passarà de 60 la primavera del 2013, data del màxim esperat. Això significa que serà el cicle solar més fluix dels últims cent anys. El perquè d’això no està encara clar. Quans misteris cal resoldre encara en el Sol…

Tanmateix, de tant en tant, podem observar fenòmens que evidencien que el Sol està actiu. Ahir, per exemple, l’astrònom aficionat Joanma Bullón, des del seu observatori La Cambra, a Aras de los Olmos (els Serrans), observà, en la cromosfera, una gran protuberància per la vora sud-oest solar, mentre que, curiosament no s’apreciava cap taca o grup de taques en la part inferior de l’atmosfera, la fotosfera, sinó només un gran camp facular.

Aquesta protuberància no ha durat gaire. Cap a les 11:30 TU (13:30 hora local) s’ha esvaït i una petita llengua de plasma solar s’ha escapat del Sol.

Les protuberàncies són material molt calent sostingut, a grans alçades en l’atmosfera solar, per intensos camps magnètics. Aquests camps no es veuen però es fan presents observant la forma que segueix el plasma calent i brillant que adopta la forma de bucle de les línies de camp.

Foto: A l’esquerra imatge de la cromosfera del Sol. A la dreta, detall de la protuberància. Joanma Bullon, amb permís.

 

Una fantàstica erupció solar

Mentre parlavem dels elements magnètics del Sol i de l’estructura fina de les taques a la III Reunión Española de Física Solar y Heliosférica que aquests dies se celebra a Granada, a la seu de l’Instituto de Astrofísica de Andalucia, el Sol ens ha volgut fer un regal en forma d’explosió violenta que ens ha sobtat a tots.

Aquest matí, a les 8:41, els arcs magnètics sobre les taques solars 1226-1227 s’han tornat inestables, s’han acabat trencant i finalment han causat una erupció magnètica. El material calent que contenien aquests arcs s’ha escapat del Sol però gran part ha tornat a caure sobre el disc solar en forma de pluja coronal. Sobre la superfície solar l’impacte d’aquesta pluja ha causat abrillantaments que són zones molt més calentes.

El trencament dels arcs ha causat una erupció solar (una flare), una tempesta de partícles i una Emissió de Massa Coronal (ECM) que s’escapa del Sol. El satèl·lit de la NASA, el Solar Dynamics Observatory (SDO) ha gravat l’espectacle:

Els coronògrafs que porta la missió Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) està monitoritzant la EMC i mostra com s’està, ara mateix escapant del Sol. Mira com el núvol s’expandeix. Els punts brillants són causats pels impactes de les partícules carregades de l’EMC sobre la CCD de la càmera del telescopi del SOHO.

Es calcula que aquestes partícles arribaran a la Terra entre avui 8 de juny i demà 9 i xocaran contra l’alta atmosfera solar causant unes belles aurores visibles des de les zones polars de la Terra.

Mesurem la Terra

Mars-Comet-NASA

Va passar fa uns dies i se’n feren ressó els mitjans de comunicació. Simultàniament a centenars d’escoles, instituts i universitats els estudiants anaven marcant l’extrem de l’ombra d’un pal vertical o gnòmon. Amb quina finalitat? Rememorar que fa uns 2300 anys un savi grec d’Alexandria, Eratòstenes de Cirene, va determinar el radi de la Terra mesurant només la diferència de l’altura del Sol a dos indrets d’Egipte.

Assabentat Eratòstenes pels viatgers que, al sud d’Egipte, a la ciutat de Syene, actual Assuan, junt a la primera cataracta del Nil, el migdia del dia del solstici d’estiu (21 de juny) el Sol es reflectia al fons d’un pou, es va quedar astorat.  Els objectes no tenien ombra ja que el Sol estava situat dalt del cap. Com podia ser això? Allí, on ell exercia de bibliotecari de la gran Biblioteca d’Alexandria, els obeliscs feien una ombra ben nítida. La ment del científic es va posar a treballar. Evidentment aquesta diferència de les ombres descartava una Terra plana ja que aleshores el Sol estaria a la mateix altura en els dos llocs.

La solució va ser evident una vegada ho va veure clar. Havia trobat una prova física de la esfericitat de la Terra i a més podia mesurar la seua grandària. Com que, com tots els savis grecs de l’època, sabia geometria, s’adonà que la diferència d’altura del Sol entre Assuan i Alexandria era exactament igual a la separació angular entre les dues ciutats observades des del centre de la Terra. Només calia que mesurara la distància entre elles. Conta la llegenda que un servent s’encarregà de contar els passos entre les dues ciutats.

Així, amb la distància líneal entre la Mediterrània i la primera cataracta i l’angle de separació entre elles, una senzilla regla de tres li va permetre calcular el perímetre de la Terra i el seu radi. El valor que obtingué va ser molt ajustat a la realitat.

L’activitat del dijous passat no tractava de fer cap descobriment. Només calia recordar Eratòstenes en l’Any Internacional de l’Astronomia. Mostrar als nostres estudiants el plaer de participar en una experiència científica. La Universitat de València va fer un gran desplegament per participar en ella. El departament d’Astronomia i Astrofísica des de l’Aula d’Astronomia i l’Observatori Astronòmic des de l’Aula del Cel van mesurar les ombres i contribuir a la mesura del radi de la Terra.

Hem d’agrair tots a Pere Closas, d’Aster, Agrupació Astronòmica de Barcelona, coordinador de l’activitat amb els 900 centres adherits, per la idea i per el treball ben fet.

I els primers resultats poden veure’s ací…

Aquesta vegada els mitjans de comunicació si que feren acte de presència. S’hi presentaren  ràdios com la Ser València, Ràdio 9 i televisions com Canal 9, Levante TV i la EFE TV.

Com que vaig fer moltes declaracions de premsa aquell dia, encara que després no va eixir ni la meitat de la meitat, vos passe alguns dels articles, així com algun vídeo.

Segueix…
Estudiants i astrònoms utilitzen un pal o “gnòmon” per mesurar el radi de la Terra

vídeo

EFE
Actualitzat 26-03-2009 16:18 CET

València. – Estudiants i astrònoms de la Universitat de València han mesurat, amb un “gnòmon” o antic instrument d’astronomia consistent en un pal vertical, el radi de la Terra, en el marc d’un projecte d’observació que es realitza avui simultàniament a Espanya, 24 segles després de l’experiència del grec Eratóstenes.

Mesura Terra

Foto: Estudiants i astrònoms de la Universitat de València mesuren, amb un “gnòmon”, o antic instrument d’astronomia consistent en un pal vertical, el radi de la Terra de manera similar a com ho va fer el grec Eratóstenes fa 24 segles. (EFE)

L’astrònom del Departament d’Astronomia del Campus de Burjassot, Enric Marco, ha relatat a EFE que es tracta d’una activitat que forma part de la programació de l’Any Internacional de l’Astronomia, en commemoració als quatre segles de les primeres observacions telescòpiques de Galileo Galilei.

En el mesurament realitzat des de València han participat alumnes del departament d’Astronomia del campus de Burjassot i de l’Observatori Astronòmic del campus de Paterna, ambdós de la Universitat de València.

Marco ha necessitat que la “proposta permetrà als alumnes d’uns 900 centres espanyols repetir l’experiència d’Eratóstenes, el primer astrònom que va mesurar el radi del nostre planeta fa vint-i-quatre segles utilitzant un simple pal”.

Els estudiants han instal·lat al campus de Burjassot-Paterna dos “gnòmons”, o antics instruments d’astronomia amb què es determinava l’azimut i altura del sol, per mesurar les seues ombres.

Marco ha precisat que “l’observació consisteix en la mesura repetitiva de la longitud de l’ombra d’un pal vertical o “gnòmon” al llarg de les hores prèvies i posteriors al migdia solar que actualment es produeix al voltant de les 13:07 hores”.

“La comparació amb altres mesures similars obtingudes en altres llocs d’Espanya farà possible obtenir una mesura del radi de la Terra, de manera similar a com ho va fer Eratóstenes”.

“Aquest astrònom es va adonar de les diferències d’ombres generades en diverses latituds al migdia del mateix dia i va intuir que aquest fenomen tan curiós només podia produir-se si la Terra era esfèrica”, ha recordat.

L’astrònom ha indicat que els 900 centres espanyols on es duran a terme aquestes observacions enviaran les seues dades a una web d’Internet d’un centre coordinador, que. després de la seua avaluació, oferirà la mesura exacta del radi de la Terra.

Segons l’astronomia moderna, el radi equatorial de la Terra és de 6.378 quilòmetres, mentre que el seu radi polar és de 6.356 quilòmetres, amb un radi mitjà volumètric de 6.371 quilòmetres.

Foto: Mesurant ombres. Enric Marco

Espirals solars

Espirals solars

El Sol està molt tranquil des de fa un any. Trobant-nos ara mateix al mig del mínim solar les taques no estan eixint i l’activitat magnètica està ben disminuïda.La feina dels físics solars continua, però. El Sol tranquil encara amaga molts secrets que el treball constant i pacient dels científics està traient a la llum.

L’energia que es crea al centre del Sol per reaccions nuclears es transporta cap a la superfície en forma de radiació. Però en les últimes capes el transport d’energia és més efectiu si és el gas calent qui puja en forma d’immenses bombolles que dipositen el seu calor en la fotosfera solar, capa de l’atmosfera solar d’on surt tota la llum visible. És la convecció solar i aquestes bombolles s’anomenen cel·les de convecció o granulació. Aquests grànuls, d’una gràndaria d’uns 1000 km, mostren una zona central brillant per on puja el gas calent.

Un cop refredat aquest gas cau cap a l’interior solar per les vores del grànul, d’un color fosc, talment com s’esdevé en una cassola d’aigua bullint.

L’equip de Física Solar del Grup Astrofísica i Ciències de l’Espai (GACE) de la Universitat de València, juntament amb científics de l’Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), acaben d’observar en detall la forma en que el gas calent de la granulació, una vegada fred, cau a les profunditats solars.

Segueix …

La convecció és un fenomen turbulent que ocórre en molts llocs a la natura. L’aire calent de l’atmosfera terrestre i tots els processos d’ebullició es comporten d’aquesta manera.

La convecció solar i la granulació són importants ja que a més de ser el mitjà en que l’energia del centre del Sol arriba a la superfíce és també els que modelen el comportament del camp magnètic superficial. Aquest, arrossegat pel moviment del gas,  es concentra en les zones intergranulars formant petits tubs de flux magnètic (100-200 km) que en el cas que s’hi s’agreguen altres tubs magnètics poden ser el germen de les taques solars.

Aquestes cel·les de convecció han estat simulades teòricament de manera acurada i precisa utilitzant superordinadors per alguns investigadors i els resultats preveuen que el gas fred ha de baixar a capes més baixes formant una espiral (veure foto).

Ara dos investigadors del GACEde la Universitat de València, Vicent Domingo e Iballa Cabello, i tres de l’IAC (J. A. Bonet, I.  Márquez, J. Sánchez Almeida), han aconseguit veure-ho amb imatges obtingudes durant una campanya d’observació al Telescopio Solar Sueco, ubicat en l’Observatorio del Roque de los Muchachos de La Palma juntament amb una observació simultània amb el telescopi solar espacial japonés Hinode.

Vicent Domingo, astrofísic valencià de 73 anys que ha treballat pràcticament tota la vida a l’Agència Espacial Europea i la NASA, i que va ser responsable científic de la sonda solar europeu-americà SOHO,  dirigeix la tesi doctoral d’Iballa Cabello, canària d’origen. Els dos pertanyen a un petit grup valencià d’estudi de la fotosfera, la superficie del Sol.

En les imatges s’aprecia, d’acord amb la investigadora Inés Márquez, i detalla la nota de premsa de l’IAC “com el material sembla seguir una espiral logarítmica abans de desapareixer, és a dir, una espiral amb la forma de la closca de caragol. Durant un temps pensarem que eren espirals àuries, el que li donava un inquietant toc esotèric al descobriment. No és així i sembla que hi ha espirals de tots els tipus”.

S’ha confirmat doncs un fenomen que havia d’existir segons els models teòrics. La matemàtica i la física teòrica s’han avançat a l’observació.

El diari Levante se’n va fer ressò i  va aparéixer en portada el dissabte passat.

Enhorabona als companys i amics….

Foto:
La imatge és una imatge en alta resolució del Telescopi Òptic Solar de la sonda japonesa Hinode. Aquesta és el primer instrument situat a l’espai que mesura la intensitat i la direcció del camp magnètic solar en la baixa atmosfera del Sol, anomenada fotosfera.  Aquesta imatge mostra una part molt ampliada de la fotosfera solar. L’energia de sota la superfície es transportada per convecció formant cel·les de convecció o granulació que es poden veure en aquesta imatge. Les zones més clares revelen on estan pujant el gas mentre que les zones més fosques intergranulars denoten on els gasos més freds  estan caient cap a l’interior. Web.

Crèdit imatge: Hinode JAXA/NASA/PPARC


Remolins al Sol
Video (fitxer adjunt)

Investigadors de la Universitat de València i de l’Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) han detectat en el Sol remolins que tenen la grandària dels huracans terrestres i que es produeixen per mateix mecanisme que fa girar l’aigua en una banyera quan s’acosta a l’engolidor.

Autor: IAC