Física solar

La física solar es la rama de la astrofísica que se especializa en el estudio del Sol . Se cruza con muchas disciplinas de la física pura y la astrofísica .

Debido a que el Sol está situado en un lugar único para la observación a corta distancia (no es posible resolver otras estrellas con una resolución espacial o temporal similar a la del Sol), existe una división entre la disciplina relacionada de la astrofísica observacional (de estrellas distantes) y la física solar observacional.

El estudio de la física solar también es importante ya que proporciona un "laboratorio físico" para el estudio de la física del plasma. ^[1]

Los babilonios llevaban un registro de los eclipses solares, y el registro más antiguo se originó en la antigua ciudad de Ugarit, en la actual Siria. Este registro data de alrededor del año 1300 a. C. ^[2] Los antiguos astrónomos chinos también observaban fenómenos solares (como eclipses solares y manchas solares visibles) con el propósito de llevar un registro de calendarios, que se basaban en ciclos lunares y solares. Desafortunadamente, los registros llevados antes del año 720 a. C. son muy vagos y no ofrecen información útil. Sin embargo, después del año 720 a. C., se observaron 37 eclipses solares en el transcurso de 240 años. ^[3]

El conocimiento astronómico floreció en el mundo islámico durante la época medieval. Se construyeron muchos observatorios en ciudades desde Damasco hasta Bagdad, donde se tomaron observaciones astronómicas detalladas. En particular, se midieron algunos parámetros solares y se tomaron observaciones detalladas del Sol. Las observaciones solares se tomaron con el propósito de navegar, pero principalmente para medir el tiempo. El Islam requiere que sus seguidores recen cinco veces al día, en una posición específica del Sol en el cielo. Como tal, se necesitaban observaciones precisas del Sol y su trayectoria en el cielo. A fines del siglo X, el astrónomo iraní Abu-Mahmud Khojandi construyó un observatorio masivo cerca de Teherán. Allí, tomó mediciones precisas de una serie de tránsitos meridianos del Sol, que luego utilizó para calcular la oblicuidad de la eclíptica. ^[4] Después de la caída del Imperio Romano de Occidente, Europa occidental quedó aislada de todas las fuentes de conocimiento científico antiguo, especialmente aquellas escritas en griego. Esto, sumado a la desurbanización y a enfermedades como la peste negra, condujo a un declive del conocimiento científico en la Europa medieval, especialmente a principios de la Edad Media. Durante este período, las observaciones del Sol se hacían en relación con el zodíaco o para ayudar a construir lugares de culto como iglesias y catedrales. ^[5]

En astronomía, el periodo del renacimiento se inició con los trabajos de Nicolás Copérnico , quien propuso que los planetas giraban alrededor del Sol y no alrededor de la Tierra, como se creía en la época. Este modelo se conoce como modelo heliocéntrico. ^[6] Su trabajo fue ampliado posteriormente por Johannes Kepler y Galileo Galilei . En particular, Galilei utilizó su nuevo telescopio para observar el Sol. En 1610, descubrió manchas solares en su superficie. En el otoño de 1611, Johannes Fabricius escribió el primer libro sobre manchas solares, De Maculis in Sole Observatis ("Sobre las manchas observadas en el Sol"). ^[7]

La física solar moderna se centra en la comprensión de los numerosos fenómenos observados con la ayuda de telescopios y satélites modernos. De particular interés son la estructura de la fotosfera solar, el problema del calor coronal y las manchas solares. ^{[ cita requerida ]}

La División de Física Solar de la Sociedad Astronómica Americana cuenta con 555 miembros (a mayo de 2007), en comparación con varios miles de la organización matriz. ^[8]

Un aspecto importante de los esfuerzos actuales (2009) en el campo de la física solar es la comprensión integrada de todo el Sistema Solar, incluido el Sol y sus efectos en todo el espacio interplanetario dentro de la heliosfera y en los planetas y las atmósferas planetarias . Los estudios de fenómenos que afectan a múltiples sistemas en la heliosfera, o que se consideran que encajan dentro de un contexto heliosférico, se denominan heliofísica , un nuevo término que entró en uso en los primeros años del milenio actual.

Helios-A y Helios-B son un par de naves espaciales lanzadas en diciembre de 1974 y enero de 1976 desde Cabo Cañaveral, como una iniciativa conjunta entre el Centro Aeroespacial Alemán y la NASA. Sus órbitas se acercan al Sol más que Mercurio. Incluían instrumentos para medir el viento solar, los campos magnéticos, los rayos cósmicos y el polvo interplanetario. Helios-A continuó transmitiendo datos hasta 1986. ^{[9] [10]}

El Observatorio Solar y Heliosférico, SOHO, es un proyecto conjunto entre la NASA y la ESA que se lanzó en diciembre de 1995. Fue lanzado para sondear el interior del Sol, hacer observaciones del viento solar y fenómenos asociados a él e investigar las capas externas del Sol. ^[11]

El satélite HINODE, una misión financiada con fondos públicos y dirigida por la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial, lanzado en 2006, consta de un conjunto coordinado de instrumentos ópticos, de rayos X y ultravioleta extremo que investigan la interacción entre la corona solar y el campo magnético del Sol. ^{[12] [13]}

El Observatorio de Dinámica Solar (SDO) fue lanzado por la NASA en febrero de 2010 desde Cabo Cañaveral. Los principales objetivos de la misión son comprender cómo surge la actividad solar y cómo afecta a la vida en la Tierra, determinando cómo se genera y estructura el campo magnético del Sol y cómo se convierte y libera al espacio la energía magnética almacenada. ^[14]

La sonda solar Parker (PSP) se lanzó en 2018 con la misión de realizar observaciones detalladas de la corona solar exterior. Ha realizado las aproximaciones más cercanas al Sol que cualquier otro objeto artificial. ^[15]

El Telescopio Solar de Tecnología Avanzada (ATST, por sus siglas en inglés) es un telescopio solar que se está construyendo en Maui. Veintidós instituciones colaboran en el proyecto ATST, y la principal agencia de financiación es la Fundación Nacional de la Ciencia. ^[16]

El Observatorio Solar Sunspot (SSO) opera el Telescopio Solar Richard B. Dunn (DST) en nombre de la NSF.

El Observatorio Solar Big Bear, en California, alberga varios telescopios, entre ellos el Nuevo Telescopio Solar (NTS), un telescopio gregoriano de 1,6 metros, de apertura clara y descentrado. El NTS vio su primera luz en diciembre de 2008. Hasta que el ATST entre en funcionamiento, el NTS seguirá siendo el telescopio solar más grande del mundo. El Observatorio Big Bear es una de las varias instalaciones que opera el Centro de Investigación Solar-Terrestre del Instituto Tecnológico de Nueva Jersey (NJIT). ^[17]

El Espectrógrafo de Incidencia Normal en Ultravioleta Extremo (EUNIS) es un espectrógrafo de imágenes de dos canales que voló por primera vez en 2006. Observa la corona solar con alta resolución espectral. Hasta ahora, ha proporcionado información sobre la naturaleza de los puntos brillantes de la corona, los transitorios fríos y las arcadas de bucles coronales. Los datos obtenidos también ayudaron a calibrar SOHO y algunos otros telescopios. ^[18]

• Aeronomía
• Heliosismografía
• Heliofísica
• Instituto de Física Solar (en La Palma, Islas Canarias)

• Mullan, Dermott J. (2009). Física del Sol: un primer curso . Taylor & Francis . ISBN 978-1-4200-8307-1.
• Zirin, Harold (1988). Astrofísica del Sol . Cambridge University Press . ISBN 0-521-30268-4.

• Reseñas vivientes sobre física solar
• Página de física solar del Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA
• Laboratorio de Física Solar del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA
• Grupo de Física Solar del MPS
• Página de física solar de SUPARCO
• Centro de Investigaciones Solares y Terrestres