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Por qué el viento solar está más caliente de lo esperado

Por qué el viento solar está más caliente de lo esperado

Cuando se abre un extintor de incendios, el dióxido de carbono comprimido forma cristales de hielo alrededor de la boquilla, proporcionando un ejemplo visual del principio físico de que los gases y los plasmas se enfrían a medida que se expanden. Cuando nuestro Sol expulsa el plasma en forma de viento solar, este también se enfría a medida que se expande por el espacio, pero no tanto como las leyes de la física podrían predecir.

En un estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, los físicos de la Universidad de Wisconsin-Madison proporcionan una explicación para la discrepancia en la temperatura del viento solar. Sus hallazgos sugieren formas de estudiar los fenómenos del viento solar en laboratorios de investigación y aprender sobre las propiedades de este en otros sistemas estelares.

«La gente ha estado estudiando el viento solar desde su descubrimiento en 1959, pero hay muchas propiedades importantes de este plasma que todavía no se comprenden bien», dice Stas Boldyrev, profesor de física y autor principal del estudio. «Inicialmente, los investigadores pensaron que el viento solar tiene que enfriarse muy rápidamente a medida que se expande desde el Sol, pero las mediciones de los satélites muestran que a medida que llega a la Tierra, su temperatura es 10 veces mayor de lo esperado. Por lo tanto, una pregunta fundamental es: ¿Por qué no se enfría?»

El plasma solar es una mezcla fundida de electrones cargados negativamente e iones cargados positivamente. Debido a esta carga, el plasma solar se ve influenciado por campos magnéticos que se extienden hacia el espacio, generados bajo la superficie solar. A medida que el plasma caliente escapa de la atmósfera más exterior del Sol, su corona, fluye a través del espacio como viento solar. Los electrones en el plasma son partículas mucho más ligeras que los iones, por lo que se mueven unas 40 veces más rápido.

Con más electrones cargados negativamente alejándose, el Sol adopta una carga positiva. Esto hace que sea más difícil para los electrones escapar de la atracción solar. Algunos electrones tienen mucha energía y siguen viajando por distancias infinitas. Los que tienen menos energía no pueden escapar de la carga positiva del Sol y son atraídos de vuelta a él. Al hacerlo, algunos de esos electrones pueden ser desviados de su camino muy ligeramente por colisiones con el plasma circundante.

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