El Sofista

NuSTAR observa el Sol en rayos X

¿Por qué las zonas sobre las manchas solares son tan calientes? (Clic en la imagen para ampliarla a 960 x 671 píxeles o verla bastante más grande.)

Las manchas solares en sí mismas son un poco más frías que la superficie solar circundante. Esto es así porque los campos magnéticos que las crean reducen el calentamiento por convección.

En consecuencia, los investigadores se sorprendieron cuando notaron que las zonas que se encuentran por encima de las manchas solares -incluso mucho más arriba que la corona solar- puedan estar cientos de veces más calientes.

Con el objetivo de hallar la causa del fenómeno, el observatorio espacial NuSTAR apuntó su potente telescopio de rayos X hacia el Sol.

La imagen de arriba muestra una vista de nuestra estrella en luz ultravioleta, presentada en tonalidades rojas según un registro de la sonda SDO, uno de los observatorios solares de NASA.

Las emisiones sobre las manchas solares detectadas por NuSTAR en diferentes bandas de rayos X (ver también la explicación al pie de la entrada) de alta energía, que realzan las regiones de temperaturas extremadamente altas, aparecen sobreimpuestas en colores falsos verde y azul.

Es posible que de esta primera imagen se infieran claves sobre los mecanismos del calentamiento atmosférico del Sol (en la imagen de arriba a la derecha).

No obstante, futuras observaciones del NuSTAR estarán dirigidas a detectar unas hipotéticas nanofulguraciones, es decir, breves estallidos de energía con la capacidad para impulsar el inusual calentamiento hallado.

Vía Foto astronómica del día correspondiente al 29 de diciembre de 2014. Esta página ofrece todos los días una imagen o fotografía del universo, junto con una breve explicación escrita por un astrónomo profesional. Crédito de la imagen: NuSTAR, SDO, NASA.

(*) Rayos X: otra forma de luz

En 1895, el físico alemán Wilhelm Roentgen descubrió una nueva forma de radiación. La llamó radiación X para denotar su naturaleza desconocida. Esta radiación misteriosa tenía la capacidad de pasar a través de muchos materiales que absorben la luz visible. Los rayos X también tienen la capacidad de arrancar los electrones que se encuentran en los orbitales exteriores de los átomos. Desde su descubrimiento, estas propiedades excepcionales de los rayos X han sido de gran utilidad en muchos campos, como la medicina y la investigación de la naturaleza del átomo.

Ulteriormente se descubrió que los rayos X eran otra forma de luz. La luz es el resultado de la constante agitación y vibración de la materia.

Tal como un perrito juguetón, la materia no puede quedarse quieta. La silla en la que están sentados puede parecer inmóvil y sentirse de esa manera. Pero si pudiésemos observar el comportamiento de la materia en el nivel atómico, veríamos que los átomos y las moléculas vibran a cientos de billones de veces por segundo, chocando unas con otras, mientras que los electrones se mueven a velocidades que rozan el millón de kilómetros por hora.

Cuando las partículas cargadas chocan –o experimentan cambios bruscos en su movimiento— se generan paquetes de energía, llamados fotones, que se alejan de la escena del accidente a la velocidad de la luz (en la imagen de la derecha). De hecho, son luz o, para utilizar el término técnico, radiación electromagnética. Puesto que los electrones son las partículas cargadas conocidas más ligeras, son también las partículas más movedizas y, por lo tanto, las responsables de la producción de la mayor parte de los fotones del universo.

La luz puede tomar muchas formas: ondas de radio, microondas, infrarroja, visible u óptica, ultravioleta, rayos X y radiación gamma. Todas estas ondas son diferentes formas de luz.

La energía del fotón establece de qué clase de luz se trata. Las ondas de radio se componen de fotones de baja energía. Los fotones ópticos —los únicos fotones que podemos ver— son un millón de veces más energéticos que el típico fotón de radio. La energía de los fotones de los rayos X es desde cientos hasta miles de veces más elevada que la energía de los fotones ópticos.


El espectro electromagnético. La longitud de onda de la radiación producida por un objeto se relaciona generalmente con su temperatura (clic en la imagen para ampliarla).

La velocidad de las partículas cuando chocan o vibran impone un límite a la energía del fotón. La velocidad es también una medida de la temperatura. De esta manera, las partículas del aire se mueven en un día cálido a mayor velocidad que en un día frío.

Las temperaturas muy bajas (centenares de grados por debajo de cero) producen fotones de radio de baja energía y microondas, mientras que los cuerpos fríos como los nuestros (cerca de 37 grados centígrados) generan radiación infrarroja. Las temperaturas muy altas (millones de grados centígrados) generan rayos X. Más información (en inglés).

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escrito por el sofista @ lunes, diciembre 29, 2014