sábado, 29 de diciembre de 2012

El poder del Sol

El Sol. Una estrella tan cerca nuestro que nos calentamos con su luz. Que mantiene vivos a cada microbio, a cada planta, a cada animal de nuestro mundo, desde el fondo de los mares hasta lo más profundo de las selvas tropicales. Que desde el centro del sistema solar controla el movimiento y el destino de todos los planetas a su alrededor.

Todo sobre el Sol es inhumanamente gigantesco. Un millón de veces más grande que la Tierra, concentra en su interior el 99.9% de toda la materia del sistema solar. Si pudiéramos pararnos en su superficie nos aplastaría con la fuerza de 28 gravedades terrestres. En su interior un enorme núcleo, con un diámetro de dos planetas Júpiter, arde a 15 millones de grados. En ese núcleo se genera el inmenso poder del Sol, aniquilando 700 millones de toneladas de hidrógeno por segundo para convertirlas en radiación pura. Setecientos milllones de toneladas cada segundo, tic, tac, tic, tac, desde la noche de los tiempos hace cinco mil millones de años, y lo seguirá haciendo por lo menos otros tantos, hasta un futuro tan lejano que cuesta imaginarlo.

El poder del Sol es inmenso, muchísimo mayor que las energías que manejamos en nuestra vida cotidiana, la que usamos para cocinar, transportarnos, iluminarnos. Inclusive mucho más que la que usamos en todo el planeta.

Bueno, pero ¿cuánta energía? ¡Vamos a medirla, es súper fácil! Necesitamos un día despejado, una lata con agua, un termómetro y un reloj. En Bariloche, lo más complicado de conseguir es el día despejado. Pero tuve suerte el sábado 8 de diciembre pasado, un precioso fin de semana ensandwichado entre temporales sin fin.

Así se hace

Ponemos agua en una lata y un termómetro adentro para medir su temperatura. Ponemos primero todo a la sombra y esperamos unos minutos hasta que la temperatura se estabilice. Entonces la ponemos al sol. El agua empieza a calentarse y controlamos con el reloj cuánto tiempo tarda en subir 1°C. Eso es todo. Cronometré 2 minutos 41 segundos.

Necesitamos un par de mediciones más, un par de características de nuestro "instrumento". El Sol ilumina el agua y la calienta. Pero ilumina de un solo lado, y de manera oblicua. ¿Cuánta luz del Sol estamos interceptando con la lata? Para medirlo de manera sencilla puse un papel debajo de la lata y dibujé el contorno de la sombra. El área de la sombra corresponde aproximadamente a la sección de luz interceptada. Me dio 74.7 cm2. Además tenemos que pesar el agua. ¡No es lo mismo calentar una lata que una piscina!  Eran 316.9 gramos de agua (sí, tengo una balanza muy precisa en la cocina, así el pan me sale perfecto).

Para calcular la energía tenemos que hacer unas cuentitas. Nada del otro mundo, son unos cálculos sencillos que aprendimos en la escuela secundaria. Pero si hay por aquí algún matemáticofóbico, puede salteárselos y pasar al resultado, no hay ningún problema. Es donde dice "Ahí está nuestro resultado" (click para teletransportarse).

La cuenta. La energía para calentar el agua es c × m × T, donde m es la masa y T es la variación de la temperatura (1°C en nuestro experimento). El numerito c se llama calor específico, y es una propiedad de cada substancia. Se mide en el laboratorio haciendo unos experimentos bien sencillos. O se busca en una tabla, porque alguien ya hizo el experimento. El calor específico del agua ni tenemos que buscarlo, porque es facilísimo: c = 1 cal/g/°C. El número 1 no es casualidad: es que se usa el calor específico del agua para definir la unidad de energía, la caloría. Sí, la misma caloría que leemos en las etiquetas de los alimentos. En nuestro caso nos da:

1 cal/g/°C × 316.9 g × 1°C = 316.9 cal

No tengo nada contra las calorías, pero es una unidad un poco anticuada. Prefiero usar el joule (se pronuncia yul), que también aparece en las etiquetas. Es fácil convertir de calorías a joules, hay que multiplicar por 4.186, así que tenemos:

316.9 cal × 4.186 = 1326.8 joules

Ahora, esa energía se acumuló en el agua en 161 segundos. Así que podemos calcular la potencia de la luz, que es la energía por segundo. La unidad de potencia es el watt (sí, los watts de las lamparitas), que son joules por segundo:

1326.8 joules / 161 s = 8.24 watts

Esa es la potencia que capturamos con nuestra lata, atravesando 74.7 cm2 de luz. Para darnos una mejor idea podemos convertirla a watts por metro cuadrado, que nos da el flujo de la potencia:


8.24 watts / 74.7 cm2 = 1103 watts/m2

Ahí está nuestro resultado. ¡Un kilowatt por metro cuadrado! Imagínense, un kilowatt por metro cuadrado, en cada metro cuadrado de paisaje, lago, ciudad, estepa, en esta hermosa mañana de verano. Un kilowatt por metro cuadrado, en cada metro cuadrado de toda la provincia, de toda la Patagonia, de todo el continente, de todos los mares, ¡de todo el planeta!


¡Pero eso no es todo! La Tierra no captura toda la luz del Sol. La Tierra ocupa apenas un pequeñísimo lugar en la inmensidad del sistema solar. Imaginemos una esfera gigante, con el centro en el Sol y extendiéndose hasta la órbita de la Tierra. El Sol prodiga su luz de manera uniforme en toda esta esfera, y la Tierra atrapa un poquito. El radio de esta esfera es de 150 millones de kilómetros, así que sin problema podemos calcular toda su superficie en metros cuadrados. Da un número bien grande, pero bueno ¡es una esfera muy grande! Esa esfera sí, captura toda la energía del Sol. Así que multiplicamos nuestro kilowatt por metro cuadrado, por la superficie de la esfera, y nos da:

3.12×1026 watts

¡Reíte del bajo consumo! ¡Son 300 millones de millones de millones de millones de watts! Para poner este gigantesco número en perspectiva, podemos decir que es equivalente a más de un millón de años del consumo actual de energía de toda la humanidad, producido cada segundo.

El Sol es poderoso. Y lo averiguamos en un ratito, con una lata de agua, un termómetro, y otro poder inmenso: el de la ciencia.


Notas, para quien quiera repetir el experimento


Cuando hice el experimento, mientras esperaba a que se calentara el agua, mirando el bulbo del termómetro reposando en el fondo de la lata, me dije "Mmm, capaz que habría que agitar para que el agua se caliente de manera homogénea". Así que cuando la temperatura subió medio grado, agité un poco el agua con el mismo termómetro. Medí 3 minutos 11 segundos. "Agitemos un poco más", me dije. Y repetí el experimento una vez más, agitando el agua un poquito cada 15 segundos más o menos. El tiempo fue de 2 minutos 41 segundos. Repetí una vez más, sin agitar el agua para nada. El tiempo fue de 4 minutos 15 segundos. Hay muchos fenómenos por los cuales el agua puede tardar más en calentarse un grado (falta de agitación, algo de luz que se refleja en la lata, viento, etc). Pero no hay ninguno por el cual el calentamiento pueda durar menos. Así que decidí tomar el mínimo de los tres tiempos como una aproximación razonable. Para tener un mejor resultado habría que repetir la medición varias veces, pero a los fines de la demostración nos quedamos satisfechos con mis dos minutos cuarenta y un segundos.

Además de calentar el agua, calentamos la lata. No es difícil tenerla en cuenta: hay que pesarla (la mía pesaba 45.4 g) y buscar en una tabla el calor específico de la lata. La lata es una chapa de hierro estañada, así que nos contentamos con el calor específico del hierro, que es más fácil de encontrar: 0.108 cal/g/°C. La combinación de una masa 10 veces menor que la del agua y un calor específico también 10 veces menor hace que el resultado casi no se modifique: si tenemos en cuenta la lata nos da 3.17 en lugar de 3.12. Notar que estos números son muy parecidos a π, el número pi. Así que una buena regla mnemotécnica es: la potencia del Sol es pi por 10 a la 26 watts.

Este experimento lo hizo por primera vez el astrónomo John Herschel hace casi doscientos años. John era hijo de William, otro astrónomo de gran fama, descubridor del planeta Urano. John fue pionero de la fotografía (fue el creador de la palabra misma), y un científico destacado en diversas áreas de la ciencia. Inventó un aparato para hacer lo mismo que hicimos nosotros, pero de manera mucho más precisa y controlada, llamado actinómetro, que se usa hasta hoy en día. Recién a fines del siglo XX empezaron a ser reemplazados por dispositivos electrónicos.

Créditos: El video del Sol es del Solar Dynamics Observatory (fuente inagotable de asombro solar). La imagen de la esfera en medio del sistema solar está hecha con Celestia. Las otras imágenes son mías.

El consumo de energía primaria de toda la humanidad en 2011 fue de 5×1020 joules. Esto comprende toda la energía, no sólo la electricidad. Argentina representa el 0.7%. Entre China y Estados Unidos gastan el 40%. Encontré el dato en un sabroso informe de BP (BP Statistical Review of World Energy, June 2012).

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sábado, 22 de diciembre de 2012

2012: Yo sobreviví

Hoy es 22 de diciembre de 2012. El mundo no ha terminado. ¿Alguien va a pedir disculpas? No, seguramente no. Apenas una profecía incumplida caduca, ya se está cocinando otra. Otras, en plural. La tasa actual de crecimiento de predicciones apocalípticas es insostenible. De seguir así, la economía mundial colapsará a mediados del siglo XXI, ya que la mitad del producto bruto planetario estará destinado a formular profecías, y la otra mitad a refutarlas. La civilización se extinguirá en un tremendo empacho de profecías. ¡Aaaaaaaaahhhhh!


En el cielo las estrellas no se toma vacaciones. Dejo notas programadas para cada sábado. No se pierdan la del sábado que viene, está buenísima. Y mientras tanto:

¡Feliz Cuenta Larga Nueva, Feliz Navidad y Feliz Año Nuevo!


Créditos de las imágenes
Vía Láctea: European Southern Observatory (CC BY)
El Castillo de Chichén Itzá: Daniel Schwen (CC BY SA)
Composición: Guillermo Abramson (CC BY SA)

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sábado, 15 de diciembre de 2012

Espejito, espejito

Más de uno va a decir: "Cortala con los tránsitos". ¡Pero es que todavía quedan muchos tránsitos interesantes! En junio de este año, como recordarán, tuvimos un tránsito de Venus delante del Sol. En este blog lo reportamos, directamente desde el Far West. Para quienes no vieron las fotos, aquí tenemos una de las que saqué. También pueden ir a ver las notas.

Como conté en aquella ocasión, los tránsitos de Venus y Mercurio delante del Sol fueron importantes en otra época, porque se pueden usar para medir con precisión la distancia entre la Tierra y el Sol. Con el tiempo fueron perdiendo interés científico, y pasaron a ser eventos curiosos para los amantes de la astronomía. Pero de pronto, a principios del siglo XXI, han ganado un interés científico insospechado. Resulta que ahora podemos ver tránsitos de planetas alrededor de otras estrellas. El telescopio espacial Kepler ya ha observado cientos, tal vez miles. Y, naturalmente, queremos saber tanto como se pueda sobre estos planetas (¡y sus atmósferas!) a partir del ocultamiento de la luz de sus estrellas. Una manera de aprender qué podemos averiguar es observando tránsitos de planetas que conocemos bien delante de una estrella que conocemos bien. ¿No? Sí. Y por eso los astrónomos están de nuevo interesados en los tránsitos.

El de junio no fue el único tránsito de Venus este año. El 20 de septiembre se produjo otro tránsito de Venus, pero visto desde Júpiter. Claro, no había nadie en Júpiter para verlo. Pero Júpiter refleja la luz del Sol. ¿Se podría ver el tránsito como si Júpiter fuera un espejo? Jay Pasachoff, a quien muchos aficionados conocerán por la famosa Guía de Campo de las Estrellas y los Planetas, junto a otros astrónomos, lo intentaron. Pasachoff me ha contado que lograron observar el evento usando el Telescopio Espacial Hubble durante las 10 horas que duró el tránsito, más 6 horas antes y después. Todavía no saben si han logrado la precisión necesaria para poder obtener alguna medición útil. Tienen varios meses de análisis de datos por delante. Ya contaré si me entero de algo.

Mientras tanto, dentro de pocos días (el 21 de diciembre) hay otro tránsito de Venus. ¡Visto desde Saturno! Ah, pero en Saturno sí hay alguien para observar. El robot Cassini intentará observarlo directamente: la silueta de Venus, con su densa atmósfera, cruzando delante del disco solar, como vemos en esta simulación que hice con Celestia. Demás está decir que Cassini no tiene instrumentos específicamente diseñados para este tipo de observaciones. Ya veremos.

Hay más. El 5 de enero de 2014, la Tierra transitará delante de Sol, vista desde Júpiter. Estoy seguro de que se harán mediciones, de nuevo usando a Júpiter como espejo, para ver si se puede detectar la huella de la peculiar atmósfera de nuestro planeta.

Y más aún. Miren esta lista: 
  • Tránsito de Mercurio visto desde Venus: 18 de diciembre de 2012.
  • Tránsito de la Tierra vista desde Saturno: 20 de julio de 2020.
  • Tránsito de Marte visto desde Saturno: 17 de mayo de 2024.
  • Tránsito de Venus visto desde Júpiter: 26 de mayo de 2024.
  • Tránsito de la Tierra vista deste Júpiter: 10 de enero de 2026.
  • Tránsito de Venus visto desde Saturno: 14 de enero de 2028.
  • Tránsito de Júpiter visto desde Saturno: 17 de marzo de 7571 (lástima, éste estaría bueno).
Hay también eventos interesantes entre planetas, que encontré en esta compilación hecha por Larry Bogan, de donde destaco los siguientes:
  • Tránsito de Venus delante de Júpiter: 5 de febrero de 1570. Fue observable desde la Argentina, pero no hay registros. Lo simulé en Cartes du Ciel y noté que simultáneamente también el satélite Europa y su sombra transitaban delante de Júpiter.
  • Ocultamiento de Neptuno detrás de Júpiter: 4 de enero de 1613. Neptuno no había sido descubierto. Galileo lo observó el 28 de diciembre cerca de Júpiter, pero lo anotó como una estrella.
Y ahora sí: basta de tránsitos por el resto del año.

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sábado, 8 de diciembre de 2012

Pi cuadrado

Atención: La nota de hoy contiene escenas de matemática explícita, que pueden afectar la sensibilidad de algunos lectores. Si Ud. sufre de matematicofobia, le recomiendo por ejemplo esta nota sobre las sondas Voyager, que tiene cierta actualidad a la luz de noticias recientes.

Más de uno recordará, de la escuela secundaria, el valor de la aceleración de la gravedad: 9.8 m/s2. Es la intensidad de la atracción gravitatoria de la Tierra, la aceleración que experimenta cualquier objeto cerca de la superficie del planeta. Siempre me pareció una rara coincidencia que ese valor fuera tan parecido a \(\pi^2\) = 9.8... Lo curioso es que el valor de la aceleración de la gravedad depende del sistema de unidades, son nueve coma ocho metros por segundos al cuadrado, mientras que pi al cuadrado no depende de nada, es una constante matemática universal. ¿Es realmente una coincidencia, o se esconde algo detrás?

Se esconde algo, una historia interesante que resumiré drásticamente así pueden ir a comprar pan dulce.

El péndulo. Galileo había descubierto que el período de oscilación de un péndulo es constante: no depende de la amplitud de la oscilación (mientras ésta sea pequeña), ni de la masa suspendida, y sólo depende de la longitud del aparato—desde el punto de suspensión hasta el objeto pesado que pendula. Estaba claro que un péndulo era un dispositivo ideal para medir el tiempo con precisión, un viejo anhelo desde la Antigüedad. En el siglo XVII el astrónomo holandés Christiaan Huygens, como ya contamos, puso manos a la obra e inventó el reloj de péndulo, que se convirtió en el instrumento más preciso para medir el tiempo hasta bien entrado el siglo XX.

El período de un péndulo, que se calcula de manera sencilla en todos los cursos elementales de Física, es una raíz cuadrada (si llegaron hasta acá, no se me van a echar atrás ahora):
\[
T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}
\]
donde T es el período (es decir, el tiempo que tarda el peso en ir y volver: tic-tac-tic), L es la longitud y g es la aceleración de la gravedad. En esta fórmula vemos que si L vale 1 (en las unidades que sean), el péndulo tiene un período de 2 segundos si la aceleración de la gravedad vale \(\pi^2\) en esas unidades (porque se simplifica el \(\pi\) del numerador con el del denominador...). Ese es el origen de la coincidencia...

Espacio y tiempo. El período del péndulo, al depender sólo de su longitud, relacionaba además el espacio y el tiempo. La unidad de tiempo, el segundo, está basada en la duración del día, lo cual es, digamos, "natural". El péndulo se convirtió entonces en el candidato ideal para definir una unidad de longitud también "natural", en lugar de las unidades "antropomórficas" de pulgadas, pies, codos, palmos, pasos, etc, totalmente arbitrarias, definidas de manera distinta en cada país, que se usaban desde tiempo inmemorial.

El propio Huygens, y luego otros científicos del siglo XVII, no tardaron en observar que un péndulo que tarda un segundo en llegar de un extremo al otro de su oscilación (es decir, un período de dos segundos), tenía una longitud confortablemente a escala humana: unas 39 pulgadas. Y propusieron la definición de la unidad de longitud basada en este fenómeno: la longitud de un péndulo que, entre el tic y el tac, dejara pasar un segundo exacto. Se lo llamó seconds pendulum (en inglés).

Enter the meter. Era una excelente idea, y la Royal Society la apoyó rápidamente. Se sucedieron propuestas similares en Francia y en Italia, donde un tal Tito Livio Buratini propuso llamar "metro" a la nueva unidad. Pasó el tiempo, sin embargo, sin que se llegara a una decisión. Lo cual no estuvo mal, ya que los avances tecnológicos que se sucedieron a lo largo del siglo XVIII, con la Revolución Industrial, permitieron construir péndulos y relojes cada vez más precisos.

Abro paréntesis. A propósito, noten que el período, como muestra la fórmula de arriba, no sólo depende de la longitud del péndulo, sino de la aceleración de la gravedad. Si construimos un péndulo muy preciso podemos usarlo para medir la aceleración de la gravedad, que puede variar de manera minúscula a lo largo de la superficie de la Tierra debido a la forma achatada del planeta, a montañas, a valles, a la existencia de rocas de distinta densidad... Es decir, se convierte en un instrumento de geodesia de precisión. El nombre de muchos astrónomos (gente particularmente interesada en medir con exactitud el tiempo), aparece ligado al uso del seconds pendulum y la medición de la Tierra. Uno de ellos fue Bessel, el ganador de la carrera para medir la distancia a las estrellas que conté en Viaje a las Estrellas. Existe un péndulo de Bessel, mejor que el de Kater que incontables alumnos de Física hemos usado en el laboratorio de física experimental. Uno de estos años voy a proponer comparar el desempeño de ambos en el Balseiro. Cierro paréntesis.

¿Y qué pasó con el metro? Finalmente, durante la Revolución Francesa, se estandarizaron las unidades de medida. La Asamblea consideró la longitud basada en el péndulo, pero finalmente adoptó el famoso diezmillonésimo de cuarto del meridiano de París como definición del metro, más tarde inmortalizado con dos rayitas marcadas en una barra de platino-iridio que guardaron bajo siete llaves. La propuesta de usar el seconds pendulum fue abandonada justamente porque el dispositivo dependía del lugar de la Tierra donde se lo usara. Además, definía la unidad de longitud en base a una unidad de tiempo, cosa que a alguna gente le molestaba.

El segundo contraataca. La historia no terminó allí. Los propulsores de definir el metro basándose en el segundo tuvieron su vindicación. Durante el siglo XX se redefinió el segundo, usando un fenómeno atómico en el que se basan los relojes más precisos de hoy en día. Y finalmente se redefinió el metro. No en base al movimiento de un péndulo, sino en base a otro fenómeno que liga el espacio y el tiempo de manera absoluta, la velocidad de la luz en el vacío. Estableciendo que esta velocidad es exactamente 299 792 458 metros por segundo es como se define hoy en día el metro. Es decir, un metro es la distancia que recorre un rayo de luz en 1 / 299 792 458 segundos. Parece algo mucho más complicado que un péndulo, pero en realidad es algo muy sencillo de medir en los laboratorios de hoy en día, de manera que en todos los países se puede usar la misma unidad de longitud sin necesidad de viajar a París...


Notas varias... 

Me enteré de estos temas mientras investigaba sobre la vida de Bessel para Viaje a las Estrellas. Luego leí la mayor parte de lo que cuento aquí en este trabajo: Why does the meter beat the second? de P. Agnoli y G. D'Agostini.

El minuto y el segundo fueron un invento medieval de los astrónomos, basado en la división sexagesimal de los grados del círculo que, como las 24 horas del día, habíamos recibido de Babilonia.

He configurado el blog para poder escribir fórmulas y ecuaciones mejor formateadas, como esa preciosa raíz cuadrada del período del péndulo. Espero que les guste a mis lectores...

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sábado, 1 de diciembre de 2012

Salí de ahí, que me tapás el Sol

De visita en Corinto, Alejandro Magno fue a visitar al filósofo cínico Diógenes. Lo encontró descansando al sol, lagarteando como el mejor. Al acercarse el monarca Diógenes se irguió apenas. Lo imaginamos haciendo una visera con la mano a ver quién venía a molestarlo durante tan filosófica actividad. Y le dijo unas palabras que se hicieron famosas, que han cruzado el abismo de los siglos: "Salí de ahí, que me tapás el Sol". Bueno, en griego, pero algo por el estilo.

Eclipses, manchas solares, satélites, tránsitos: parece que en estos días se empeñan en taparnos el Sol. Hace un par de semanas tuvimos el precioso eclipse de Sol sobre la cordillera, que ya comentamos. Y al acercarnos al máximo de actividad solar grandes manchas se forman sobre su superficie todo el tiempo. Finalmente, el sábado, por segunda vez en la vida (¡en el año!) vi pasar la Estación Espacial Internacional delante del Sol.

Empecemos por este último evento. La Estación Espacial es un satélite artificial habitado permanentemente. Está en órbita de la Tierra a unos 400 km de altura, girando en torno de nuestro planeta ¡una vez cada 90 minutos! Fue construido laboriosamente a lo largo de más de una década, y actualmente mide más de 100 metros de punta a punta. Cuando la vemos pasar de noche es más brillante que cualquier estrella, un meteoro fugaz surcando los cielos con gente que vive dentro.

La Estación es tan grande que, con un telescopio, se puede ver su forma tranquilamente. Y se la puede fotografiar. Pero pasa tan rápido que ningún telescopio es capaz de seguirla. Las mejores oportunidades son las raras ocasiones en que pasa justo delante del Sol o de la Luna. ¿Por qué? Porque uno simplemente apunta al Sol o la Luna y se queda esperando que la Estación pase y revele su silueta... Existen sistemas de alerta para poder predecir el instante con la necesaria precisión. El jueves 22 recibí una alerta de tránsito solar de Calsky y me preparé, el sábado 24, para los 0.6 segundos que duraría el evento. Cero. Coma. Seis. Segundos. Hace algunos meses ya había logrado observarlo y fotografiarlo. Esta vez decidí capturarlo en video. Aquí está. El video dura un minuto. Vale la pena ponerlo a pantalla completa y máxima definición:



Es impresionante, ¿no? Usé los fotogramas en que aparece la Estación para hacer una imagen algo más detallada y superponerla al Sol. La estación está a la derecha. Las prominentes franjas laterales son los paneles solares. A la izquierda se ve el complejo de manchas solares AR1618 del que hablaré más abajo.


Hay un fotógrafo francés, Thierry Legault, que ha logrado tal maestría en fotografiar la Estación Espacial y otros satélites, que capta detalles pequeñísimos, hasta los astronautas haciendo sus actividades extravehiculares. Yo no sé cómo hace. A mí, para empezar, me resulta muy difícil enfocar el telescopio de día. Además, mi filtro solar tiene apenas 10 cm de apertura, que puestos delante de mi telescopio Schmidt-Cassegrain con su secundario de 5 cm, deja apenas un anillo para el paso de la luz, lo cual me parece no es un sistema de alta resolución óptica. En fin. Ahora quisiera ver algún tránsito lunar, a ver si el foco me sale mejor...

El complejo de manchas solares que se ve en la foto del sábado se formó a lo largo de la semana. En esta animación del Solar Dynamics Observatory lo vemos crecer a lo largo de dos días. El jueves 22 estaba enorme, justo en el centro del disco solar, así que también lo fotografié. En esta foto puse una versión reducida del Sol entero y un detalle del complejo AR1618 al 100% de la imagen capturada:


Puede verse también que las manchas tienen regiones centrales más oscuras, rodeadas de regiones menos oscuras. Y también la enormidad del fenómeno: en la imagen superpuse una foto de la Tierra, la Tierra entera, en la misma escala. Son erupciones mucho más grandes que nuestro planeta entero. Reíte del Puyehue.

Vale la pena ver fotos del mismo día del Solar Dynamics Observatory, que es un telescopio espacial que observa permanentemente el Sol en todo el espectro electromagnético. Sus imágenes están disponibles casi en tiempo real en la web, milagros de nuestra era. Háganle click por lo menos a ésta, para verla en toda su gloria. Acá se distinguen perfectamente las zonas de distinta oscuridad, y también la granulosidad de la superficie del Sol, producto del movimiento del gas incandescente del que está hecha. (La orientación de la imagen es distinta, ya que el SDO muestra la suyas con el polo norte hacia arriba, pero yo no roté mis fotos.)

¿Qué son las manchas solares? Son regiones más frías de la superficie del Sol, y que por tal razón se ven más oscuras (como los carbones del asado, los más fríos se ven más oscuros). La superficie brillante del Sol es un gas de partículas eléctricas (un plasma) a una temperatura de 5500°C. Las manchas no son realmente frías, sino que están a unos 1000 grados menos, alrededor de 4000°C como poco. Si viéramos sólo una mancha aislada y solita la veríamos casi tan brillante como el resto. Pero en contraste con las partes más calientes parecen negras. Lo que enfría el gas es el campo magnético creado por el movimiento del propio plasma. En regiones de intenso campo magnético el gas queda "congelado": se mueve menos y se enfría. En estas zonas el campo magnético puede volverse tan intenso que produce enormes explosiones, lanzando grandes cantidades de materia al espacio que, si llegan a la Tierra, producen las preciosas auroras polares (y también aquí, y aquí, y por qué no aquí). 


Detalles de las imágenes, para los curiosos entusiastas

Telescopio Meade LX10 8" f/10 (x0.63, reductor y aplanador Celestron).
Filtro solar de vidrio espejado Orion, 10 cm.
Cámara Canon T1i, captura de video con EOS_movrec directamente a la notebook, comenzando 30 s antes del tránsito.
Edición de video en Virtualdub (sharpen, time smooth y slow down) y en Windows Movie Maker para el video final.
Stack de fotogramas a mano en Photoshop.
Predicción del tránsito con el programa de Ed Morana. Medición del tiempo con un GPS (la manera más exacta de saber la hora hoy en día).

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