INTERACCIONES OPTICAS ENTRE LA ENERGÍA SOLAR Y LA ATMÓSFERA CELESTE

De Andrea Machieri

Imagen destacada: fotografía tomada por la astrofísica italiana Sofia Fatigoni en el mes de diciembre de 2023, mientras se encontraba por motivos de investigación en la base Amundsen-Scott en la Antártida (polo sur). El aire extremadamente frío cristaliza la humedad suspendida en el hielo, dando lugar a refracciones únicas de la luz solar ( Derechos: www.chpdb.it)

Nociones científicas y consideraciones.

Desde la antigüedad, todos los objetos celestes más grandes visibles en nuestro planeta han sido representados en las diferentes culturas por símbolos específicos. En lo que respecta a nuestra estrella, el símbolo estandarizado que siguen utilizando los astrónomos, los académicos y quienes necesitan representar gráficamente el sol es el siguiente (código Único de U+2609):

☉

Este símbolo es muy antiguo: obtiene sus orígenes ciertos desde el antiguo Egipto; desde el periodo europeo del Renacimiento, su uso se ha extendido hasta nuestros días.

La representación gráfica de un punto y una circunferencia que lo contiene en el centro está muy extendida en la mayoría de las culturas pasadas y presentes de todo el mundo: los indios de América, las culturas orientales y las culturas de medio oriente son sólo algunos ejemplos.

El importante significado para este especifico símbolo en estas culturas, es el Cielo, Dios, la divinidad.

ITERACIONES ENTRE LA ENERGÍA LUMÍNICA SOLAR Y LA ATMÓSFERA TERRESTRE

Todos hemos experimentado personalmente a lo largo de nuestras vidas, que la energía que parte del Sol hasta llegar a la retina dentro de nuestros ojos atraviesa la capa de atmósfera que rodea nuestro planeta.

En base a múltiples variables como la humedad, densidad, presión, temperatura y pureza del aire, esta energía solar, que comúnmente llamamos luz solar, se altera y modifica produciendo diversos fenómenos ópticos naturales: arco iris (simple y doble), amaneceres y atardeceres de colores, cinturón de Venus, https://es.wikipedia.org/wiki/Cintur%C3%B3n_de_Venus#:~:text=El%20cintur%C3%B3n%20de%20Venus%20o,%C2%B0%20por%20encima%20del%20horizonte. coloración de los eclipses lunares, halos de 22°, columnas solares, perros solares y otros.

Este artículo solo pretende proporcionar una visión general (y por lo tanto no completa y detallada) para estimular la reflexión sobre el hecho de que prácticamente casi todos los fenómenos atmosféricos terrestres (y de los demás planetas del sistema solar) dependen de la actividad de nuestra estrella.

Fotografía tomada en el mes diciembre de 2023 por el fotógrafo Bastian Werner mientras cruzaba un campo de nieve fresca cerca de Füssen, Baviera (Alemania). El fotógrafo notó que había entrado en una niebla helada y al tomar esta imagen logró capturar varios fenómenos ópticos naturales en una sola toma: el halo de 22 grados, el halo de 46 grados y varios arcos luminosos, incluido un raro arco helíaco. Cada punto que se ve en la fotografía es un cristal de hielo.

Para ser precisos, desde un punto de vista puramente cronológico y dimensional, no es el Sol nuestra estrella sino nosotros, quienes vivimos en uno de sus planetas. Según las hipótesis más acreditadas actualmente sobre la formación del sistema solar, cuando la nube de gas interestelar (principalmente hidrógeno y helio) comenzó a colapsar y luego a espesarse, se formó un disco protoplanetario: https://es.wikipedia.org/wiki/Disco_protoplanetario#:~:text=Un%20disco%20protoplanetario%20es%20un,a%20la%20formaci%C3%B3n%20de%20planetasen en cuyo centro se encontraba una protoestrella: https://es.wikipedia.org/wiki/Protoestrella.

A esta hoy la llamamos Sol y se originó físicamente en el punto central donde el disco protoplanetario comenzó a girar. En segundo lugar, como ya hemos visto, el Sol corresponde aproximadamente el 98% de toda la masa del sistema solar.

Hoy lo llamamos Sol y físicamente se originó en el punto central donde el disco protoplanetario comenzó a girar. En segundo lugar, como ya hemos visto, el Sol es aproximadamente el 98% de toda la masa del sistema solar.

Una breve mención, sin entrar en mayores detalles, sobre la interacción que tiene la energía solar (viento solar) con el campo magnético terrestre: en función de la densidad de la primera y la intensidad del segundo, se generan las auroras polares: https://es.wikipedia.org/wiki/Aurora_polar, más o menos intensas, monocromáticas o multicolores.

Se han llamado auroras boreales a las del hemisferio norte y auroras australes a las del hemisferio sur. Se generan en la zona atmosférica donde las líneas del campo magnético salen y regresan por geoide planetario.
aurora boreale

La aurora boreal brilla en esta vista nocturna del cielo desde la estratosfera del planeta Tierra, capturada por Ralf Rohner el 15 de enero de 2024. La fotografía fue tomada con una cámara portátil a bordo de un avión sobre Winnipeg, Canadá.

Sobre el horizonte más lejano, las partículas de energía aceleradas a lo largo del campo magnético de la Tierra en las regiones polares del planeta crean el espectáculo brillante de la aurora boreal. La característica tonalidad verdosa de la aurora se genera a altitudes de 100-300 kilómetros y roja a altitudes aún más elevadas y densidades atmosféricas inferiores.

Gracias a los telescopios terrestres y a los modernos telescopios espaciales hemos podido comprobar que las auroras polares también están presentes en los otros planetas del sistema solar, lo que demuestra que la actividad solar afecta inevitablemente a todos los planetas y objetos de la heliosfera. https://es.wikipedia.org/wiki/Heliosfera. También en cuerpos celestes relativamente distantes como Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, se han detectado instrumentalmente auroras polares: una señal de que el viento solar, incluso a distancias muy superiores a 1 UA (unidad astronómica), https://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_astron%C3%B3mica interactúa con los campos magnéticos de los otros planetas.

En esta visión de gran alcance de la luz infrarroja, el telescopio espacial James Webb a través de su sensor NIRCam captó el planeta Júpiter con auroras polares bien visibles. También se pueden observar sus anillos, que son un millón de veces más débiles que el planeta, y dos pequeñas lunas.

Estos diversos fenómenos ópticos perceptibles por nosotros los seres humanos y relacionados con la energía emitida por el Sol serán tratados con mayor profundidad más adelante.
Andrea Macchiarini
7 de febrero de 2024

IMPORTANTE: con referencia a los sitios en.wikipedia.org, e it.wikipedia.org, estas fuentes enumeradas a continuación se han mencionado exclusivamente por razones de simplicidad: son sólo recopilaciones de conceptos e información.