La heliosismología


La fotósfera es la superficie visible del Sol o de cualquier otra estrella. Con un espesor de aproximadamente 500 kilómetros, la fotósfera es la zona donde las capas gaseosas cambian de ser ópacas a la radiación a ser transparentes. La luz que vemos del Sol es emitida justamente en esta zona. A lo largo de las capas fotosféricas la temperatura disminuye conforme aumenta la distancia del centro del Sol hasta una temperatura de aproximadamente 6000 grados Kelvin, disminuyendo otra vez hasta aproximadamente 4000 grados Kelvin, en la base de la cromósfera.

La cromósfera es la capa gaseosa del Sol que está por arriba de la fotósfera. La temperatura aumenta gradualmente de 4000 hasta 10 000 grados Kelvin. El nombre cromósfera significa literalmente "esfera de color", ya que la cromósfera se ve ligeramente "rosada" cuando la luz de la fotósfera queda escondida durante un eclipse total de Sol.

Hace poco mas de 50 años, se predijo teóricamente que deberían existir movimientos oscilatorios en la fotósfera y la cromósfera solar. La primera evidencia de tales predicciones se obtuvo desde el Observatorio de Mount Wilson, California, en los veranos de 1960 y 1961. Las primeras observaciones mostraron que la fotósfera y la cromósfera están en movimiento constante hacia adentro y hacia afuera en un movimiento radial con un período de 5 minutos. Como todos los descubrimientos, las llamadas oscilaciones de 5 minutos fueron confirmadas rápidamente por otros observadores. De entonces hasta ahora tales oscilaciones han sido estudiadas extensivamente, de tal forma que ahora sabemos que son manifestaciones superficiales de modos acústicos tanto radiales como no-radiales, que son atrapados en el interior del Sol. El conocimiento de que el Sol es en realidad una estrella variable de muy baja amplitud, abrió una nueva ventana, hacia el interior del Sol, en lo que hasta entonces era invisible, la Heliosismología.

La explicación de que las oscilaciones, con un período de 5 minutos, eran manifestaciones superficiales de procesos que ocurrían en la profundidad por debajo de la fotósfera no fue inmediatamente aceptada. Tuvieron que pasar casi 10 años para que tal explicación fuera aceptada por toda la comunidad astronómica. Además de darnos una forma de estudiar las propiedades termodinámicas del interior solar a través del análisis de las frecuencias de las oscilaciones, la Heliosismología también ha permitido estudiar los estados ratacionales del interior del Sol, es decir, la taza de rotación de la superficie solar.

Los movimientos oscilatorios se pueden crear dentro de un gas compresible, estratificado gravitacionalmente, tal como el que existe en el interior solar, en respuesta a perturbaciones por las fuerzas de los gradientes de presión del gas y gravedad. Los gradientes en la presión del gas dan lugar a ondas acústicas, también conocidas como ondas de presión.

En el interior del Sol, no hay paredes sólidas en la cuales los modos acústicos estén confinados. Sin embargo las fuertes variaciones radiales en la temperatura y la densidad del gas solar, permite que se formen cavidades acústicas de longitudes muy distintas y que estén presentes simutáneamente en el interioe solar.

La Heliosismología es un subcampo de la Astronomía Solar que está creciendo rápidamente y que combina observaciones desde la Tierra como desde satélites con técnicas computacionales similares a aquellas empleadas por los geofísicos en sus estudios del interior de la Tierra para entender la estructura termodinámica y la dinámica del gas del interior solar en función de su radio, latitud y tiempo.


Esperanza Carrasco Licea & Alberto Carramiñana Alonso
Diario Síntesis, 29 de junio de 1999

Escríbenos: bec@inaoep.mx


ú