Las Luces del Sol

Un "Arcoíris" de Colores

El Sol emite un conjunto de ondas electromagnéticas, desde el ultravioleta lejano (FUV) como los rayos gamma (frecuencias muy altas) hasta las ondas de radio (frecuencias muy bajas), pasando por los rayos X, los rayos ultravioleta, la luz visible, los rayos infrarrojos y las microondas. Estas ondas electromagnéticas, cuyo vector es el fotón, viajan a una velocidad de ≈300,000 km/s.

Con nuestros ojos, solo vemos las longitudes de onda del pequeño rango visible situado entre 400 y 800 nm. Para longitudes de onda más cortas o más largas, necesitamos usar equipos especializados. Los instrumentos especializados suelen ser telescopios terrestres o espaciales equipados que observan la luz en diferentes longitudes de onda.

El Sol nos envía todos los colores de la luz porque está lleno de todos los átomos presentes en la Tierra, cada uno genera luz en una cierta longitud de onda dependiendo de la temperatura. Además de los muchos átomos diferentes (helio, hidrógeno, carbono, oxígeno, hierro…), el Sol también contiene diferentes tipos de iones de cada átomo, con diferentes cargas eléctricas. Cada ion también puede emitir luz a longitudes de onda específicas cuando alcanza una temperatura particular.

Imágenes del Sol en una Variedad Seleccionada de Longitudes de Onda

Cada longitud de onda observada revela información sobre los diferentes elementos (átomos o iones) de la superficie y la atmósfera del Sol. Al examinar las imágenes del Sol en una variedad seleccionada de longitudes de onda, los científicos pueden seguir la evolución de las partículas y las temperaturas presentes en la atmósfera del Sol.

Esta imagen del Sol se construyó sobre la base de datos del telescopio SDO (Solar Dynamics Observatory) de la NASA. Muestra una composición de diferentes aspectos de la superficie o atmósfera del Sol en 10 longitudes de onda diferentes elegidas por los científicos e invisibles a simple vista. Estas luces se convierten en colores visibles para que los humanos puedan verlas. El objeto observado, aquí el Sol, aparece así en un hermoso patchwork de colores.

Desde los años 1900, los científicos catalogan las longitudes de onda absorbidas o emitidas por los átomos y los iones, así como las asociaciones entre elementos, longitudes de onda, temperaturas y colores. Los telescopios utilizan esta valiosa información de longitud de onda incrustando instrumentos como espectrómetros que observan varias longitudes de onda simultáneamente y miden la cantidad de elementos presentes en cada longitud de onda.

Las Longitudes de Onda del Sol

Los científicos del SDO han elegido 10 longitudes de onda particulares para observar la atmósfera y los movimientos de los átomos en las capas solares. Las longitudes de onda se expresan en angstroms (símbolo Å) = 0.1 nanómetros, o 10^-10 metros, o una décima de milmillonésima de metro.

1. 1700 Å en C7 y D4 (rosa marrón), la luz a 4,500 Kelvin, emitida por la superficie del Sol, la fotosfera y la cromosfera.
2. 4500 Å en A4, D7 y E4 (amarillo), la luz a 6,000 Kelvin, emitida por la fotosfera.
3. 1600 Å en E3 y C6 (amarillo verde), la luz emitida por el carbono 4 a 10,000 Kelvin, en una zona entre la fotosfera superior y la región de transición, una región situada entre la cromosfera y la corona.
4. 304 Å en D3, B6, E7 y F4 (rojo), la luz emitida por el helio 2 a 50,000 Kelvin, en la región de transición y la cromosfera.
5. 171 Å en D2, C4, A5 y F6 (amarillo marrón), la luz emitida por el hierro 9 a 600,000 Kelvin, en la atmósfera o corona solar cuando está tranquila.
6. 193 Å en B2, B7, F5 (marrón brillante), la luz emitida por el hierro 12 a 1 millón Kelvin y el hierro 24 a 20 millones Kelvin, en las regiones ligeramente más calientes de la corona y la materia mucho más caliente de las erupciones solares.
7. 211 Å en A6, B3 y F2 (violeta), la luz emitida por el hierro 14 a 2 millones Kelvin, en las regiones más calientes y magnéticamente activas de la corona.
8. 335 Å en C1, B5, C8, F3, F7 (azul), la luz emitida por el hierro 16 a 2.5 millones Kelvin, en las regiones aún más calientes, magnéticamente activas de la corona.
9. 94 Å en C3 y D5 (verde oscuro), la luz emitida por el hierro 18 a 6 millones Kelvin, en las regiones muy calientes de la corona durante una erupción solar.
10. 131 Å en E6 (verde azul), la luz emitida por el hierro 20 y el hierro 23 a más de 10 millones Kelvin, por los elementos más calientes de las eyecciones solares.