En el estudio de la física de las estrellas, obviamente la estrella más cercana a nosotros es la mejor para la tarea de comprender la física detrás de los procesos estelares y su evolución.

La observación simple del sol, algo que NUNCA SE DEBE HACER MIRANDO DIRECTAMENTE AL SOL¹, se observa como un disco amarillo, y que presenta, casi siempre, unas manchas negras, denominadas manchas solares. La cantidad de manchas solares son una indicación indirecta de lo que se llama actividad solar.
La imagen 1 muestra una foto tomada el 6 de febrero del 2024. Arriba se ve un grupo de manchas, a las cuales colectivamente se les denomina AR3575, fue responsable de la emisión de radiación hacia la tierra, lo que cual provocó perturbaciones en las comunicaciones en Australia.

Es posible mediante la observación con un telescopio mediano observar la dinámica de las manchas solares, por ejemplo, la figura 2 muestra la aparición de una gran mancha, sinónimo de intensa actividad solar en la zona. Las fotos fueron tomadas a inicios de febrero de 2024, en intervalos de 24 horas y aproximadamente a la misma hora local.

La figura 3, muestra la evolución de varias manchas solares que aparecen desde el horizonte del Sol, sea el caso de una mancha aislada (MS) o un conjunto de dos manchas solares (MD) y de un grupo, señaladas en un cuadrado, mientras el sol gira entorno de su eje. También en un círculo (C) se ve la evolución de otro par de manchas. En general las manchas solares son de un tamaño superficial bastante mayor a un disco del mismo radio de la Tierra.

Todas las imágenes mostradas aquí fueron tomadas usando la técnica de un video en formato SER (sin compresión) de 1000 cuadros, tomados a una razón de 13 cps (cuadros por segundo), con un tiempo de exposición de 2.3 ms (mili segundos) cada imagen. Sobre el telescopio, un refractor de 80 mm de apertura y f/7.5, se usa un filtro blanco que deja pasar aproximadamente el 1% de la luz del Sol. Como cámara se usa una cámara dedicada, la ZWO ASI 224MC y en la captura se usa el programa SharpCap. En el análisis de la imagen se usa Autostakkert, seleccionando el 10% mejor de las 1000 imágenes, para sumarlas y luego mejorar su definición usando el programa RegiStax 6. El encuadre y ajuste final se hace con GIMP.

Estructura de la mancha: las manchas son estructuras temporales que se observan en la superficie del sol o fotósfera. En general las manchas tienen dos partes, la más oscura, la umbra y la menos oscura o penumbra. La figura 4, muestra esta estructura básica. En ocasiones, con un telescopio pequeño, es posible notar que la penumbra tiene una estructura filamentada. Con equipamiento mayor se ve que eso también ocurre en la umbra. El resto de la superficie presenta una estructura granular, que de alguna manera es posible también visualizar en la misma foto. Otras estructuras requieren ya de filtros especiales, que más adelante se podrán analizar.

Efecto Wilson: la zona de una mancha solar y debido a los fuertes campos magnéticos involucrados, se observa una depresión de la superficie en la zona de la umbra. A esto se le llama efecto Wilson y en la foto de la figura 5 se aprecia dicha depresión, que es más facil de observar cuando la mancha se encuentra en el borde solar.

Algunos datos sobre el Sol, en base a información obtenida desde la web de la NASA:

• Radio 696.340,0 km (Tierra 6378,754 km en el Ecuador)
• Masa 1,9885×10³⁰ kg (Tierra 5,9722×10²⁴ kg)
• Duración del año solar 2,4×10⁸ años (tiempo en dar una rotación entorno del centro galáctico)
• Día solar medio 609,12 h (Tierra 23,9345 h) en el Sol se usa a Latitud 16^o, ya que la velocidad de rotación depende de la Latitud, algo que también sucede en Júpiter y Saturno.
• Velocidad de traslación relativa a estrellas cercanas 19,4 km/s (Tierra, velocidad media orbital 29,78 km/s)
• Campo magnético en manchas solares, usualmente sobre los 3.000 Gauss (Campo magnético medio de la Tierra 0,5 Gauss). El campo magnético en el Sol depende mucho de donde y cuando se mida, en general fluctúa entre 2 Gauss y 200 Gauss, excepto en las manchas solares.
• Densidad 1.408 kg/m³ (Tierra 5.514 kg/m³)
• Velocidad de escape desde la superficie del Sol 617,6 km/s (En la Tierra es de 11,19 km/s)
• Temperatura efectiva de su superficie, entorno a 5.778 K (1K = -273,15 Celcius)

Importante: Este archivo, al igual que todos los que corresponden a capacitación, son sólo la lectura que acompaña al proceso de capacitación, por lo tanto no pretende ser un archivo exhaustivo del tema, sino un complemento del proceso de aprendizaje.

1. Para la observación solar existen filtros especiales con los cuales se fabrican lentes, como de cartón con el filtro en lugar de los vidrios de los anteojos. También se vende como láminas y se recorta del tamaño de la lente objetiva del equipo que queremos usar, sean cámaras fotográficas, binoculares o telescopios. Ojo, que estos filtros duran sólo una cierta cantidad de años, después se deben cambiar. Otra cosa son los llamados filtros blancos de vidrio, que son más caros y no tienen caducidad. En cualquiera de ellos siempre es conveniente verificar que no haya agujeros en la zona del filtro, en cuyo caso se deben cambiar. NO se recomienda usar otras cosas para mirar al Sol y cuidado, que el daño ocular que se puede causar al mirar de manera errada al Sol, es irreversible. ↩︎