Galaxias y Estrellas

Disparos solares que abren el Disparos solares que abren el escudo terrestreescudo terrestre

Sergio Dasso y Daniel O. GmezSergio Dasso y Daniel O. Gmez

Este documento contiene la presentacin realizada el mircoles 18 de mayo de 2005 en el aula magna del

Pabelln 1 de la Ciudad Universitaria, por el Dr. Sergio Dasso y por el Dr. Daniel O. Gmez,

realizada en el marco de las actividades de la semana de la Fsica, llevadas a cabo por el Departamento de

Fsica (Juan Jos Giambiagi), de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires.

Magnetismo Terrestre El campo magntico terrestre es aproximadamente dipolar, es decir, como el producido por los polos de un imn.

Gilbert (1600) mostr la asociacin entre al campo geomagnticoy el generado por un gran imn

Sin embargo, hoy sabemos que no es un imn el que lo produce,sino corrientes elctricas que circulan en el ncleo terrestre.El ncleo esta formado por hierro lquido y slido.

En 1741 se vincularon las auroras con elgeomagnetismo. Poco despus von Humboldt utiliz eltrmino tormenta geomagntica para fluctuaciones globales del campo geomagntico

Sabemos tambin que el eje del dipolo terrestre no est fijo, sino que invierte su sentido cada aprox. 10.000 aos

Trayectorias de partculas cargadas en campos magnticos.

Por Sergio Dasso y Daniel O. Gmez

Interior del Sol

Zona Convectiva

Zona radiativa

Ncleo

1.5x106 K

ZONA RADIATIVA: Se extiende hasta 0.86 R0 . La energa se transporta por radiacin. Un fotn generado en el interior est sometido a constantes interacciones con el medio (tarda 107 aos en llegar a la superficie).

NCLEO: Se extiende hasta 0.25 R0 . La energa se produce por fusin de H que se transforma en He. Las reacciones nucleares transforman 7.1011 kg de H por segundo

ZONA CONVECTIVA: la materia realiza movimientos convectivos(ebullicin). Se extiende hasta 1 R0 y la energa se transporta por

conveccin.


Ciclo de manchas solares 1609: Galileo observa las manchas solares.

Schwabe (1843) descubre el ciclo de 11 aos.

Mnimos de actividad(Maunder, 1645-1715)

Hoy sabemos que las manchas trazan regionesde intensos campos magnticos.

El campo solar es bastante mas complicado que un dipolo, pero tambien es producido por corrientes elctricas.

En nuestro grupo desarrollamos un modelo terico que reproduce varios aspectos del ciclo solar


Actividad magntica El campo magntico es responsable de la compleja dinmica de la corona solar, donde se producen explosiones conocidas como fulguraciones solares. Durante las fulguraciones, se liberan importantes cantidades de energa y masa, en tiempos relativamente cortos.


Descubrimiento del Viento Solar A partir de la direccin de la cola de los cometas (casi radialmente hacia el exterior solar) se pudo anticipar la existencia de un viento solar

A partir de modelos de interaccin entre el viento solar y el cometa, Biermann (en 1951) estim correctamente su velocidad

Parker en 1958 encontr la justificacin terica. Mostr que la fuerza de gravedad solar era insuficiente para sostener una atmsfera esttica y que deba existir un viento solar.

Debido a este desbalance entre presin y gravedad, el viento solar es soplado permanentemente

La temperatura es de 105 K, razn por la cual la materia est en estado de plasma (principalmente protones, electrones y partculas alfa).

La densidad es de 10 partculas por cm3(cerca de la Tierra).

Pero esto no es todo. En el viento solar tambin existen campos magnticos.


El Viento Solar est MagnetizadoEn el viento solar el campo magntico est adherido a la materia

Espiral de Parker (efecto manguera de jardn debido a la rotacin solar)

Muy rpido: 400 km/seg con rfagas de hasta 800 km/seg

El viento solar es inhomogeneo. Arrastra consigo grumos conocidos como eyecciones de masa coronal.


La relacin Sol-Tierra

Sabine mostr (1851) una relacin entre fluctuacionesgeomagnticas y el ciclo de manchas solares

Lord Carrington observ en 1859 una erupcin solar o fulguracin y 18 hs mas tarde se detect una violentaperturbacion geomagntica en la Tierra.

La explicacin de esta correlacin es relativamente sencilla: en los mximos de actividad magntica, el Solproduce mas eyecciones de masa, lo cual genera mas tormentas geomagnticas.

En nuestro grupo hemos realizado estudios estadsticos de tormentas geomagnticas, buscando comprender los mecanismos fsicos que determinan esta correlacin.

Investigamos tambin la estructura de estas eyecciones, a partir de mediciones in-situ.


La Magnetosfera Terrestre Es el resultado de la interaccin del dipolo magntico terrestrecon el viento solar.

El viento solar causa una compresin de las lneas magnticas del lado diurno y una marcada elongacin del lado nocturno.

Tanto en la magnetopausa como en la magnetocola, la anti-alineacin de los campos magnticos produce un fenmeno conocido como reconexin magntica.

Nosotros realizamos simulacionesnumricas de eventos de reconexin, en los cuales se transforma energamagntica en energa cintica.


Las nubes de plasma magnetizado que expulsa el Sol son la principal causa de la detonacin de las tormentas geomagnticas

Causa de tormentas geomagnticas Por Sergio Dasso y Daniel O. Gmez

Efectos Adversos sobre Nuevas Tecnologas Daos en satlites de comunicaciones (Telefona satelital, GPS, TV satelital, etc.)

Corrientes inducidas en acueductos y oleoductos extensos

Cortes en redes de distribucin elctrica

Radiacin en aviones de pasajeros de gran altitud, etc.

Influencia sobre el arrastre de satlites en tbitaGeoestacionaria (~6RT)

Se afectan los sistemas de posicionamiento que dependen del sistema GPS (navegacin)


La Heliosfera Las sondas Voyager y Pioneer son las naves espaciales que ms lejos han llegado, pero an no han logrado escapar de la heliosfera e internarse en el medio interestelar.

La actividad solar influye sobre el campo magntico de la heliosfera externa y modula (inversamente) el ingreso de rayos csmicos galcticos (~1GeV)

Ms detalles en Los Enigmas del Sol, Ediciones Cooperativas, 2005

Muchas gracias !


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