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Impactos del clima espacial en el clima de la Tierra - 0

Queridos lectores, esta sección o etiqueta que inicio hoy trata de explicar por qué me preocupa el Sol y el clima espacial. La etiqueta, como ven, se llama "Acerca del clima espacial". No lo he hecho antes porque el ciclo 24, como ciclo par, se pronosticaba como muy fuerte y realmente lo ha sido, pero como dije en reiteradas oportunidades, en las Tormentas Solares Dios juega en nuestro equipo. No he querido causar angustias a personas que me pueden leer y no están conociendo a fondo el tema.

Como siempre espero les sea de utilidad. Rogelio Julio Dillon

Antes de la primera entrega debo recordarles que vivimos en un Planeta que gira alrededor del Sol y que este está en una galaxia que llamamos Vía Láctea. Es decir, somos una civilización tecnológica espacial. Todo esto conforma nuestra "casa" y lo que pase en nuestra casa nos pasa de alguna manera a nosotros.

Impactos del clima espacial en el clima de nuestra casa, la Tierra:

. Lo primero que dice la figura de arriba es:
Lo que impulsa el clima moderno

. Lo segundo:
Hay cuatro grandes contribuciones al cambio climático (El Sol es uno de ellos):

1- Radiación Solar

2- Gases de efecto invernadero

3- Volcanes

4- ENSO ( la Oscilación Sur del Niño)

Todo el clima en la tierra, desde la superficie del planeta hacia el espacio, comienza con el Sol.  El clima espacial y el clima terrestre (el clima que sentimos en la superficie) están influenciados por los pequeños cambios que sufre el Sol durante su ciclo solar.

El impacto más importante que el Sol tiene en la Tierra es del brillo o irradiación del propio Sol. El Sol produce energía en forma de fotones de luz. La variabilidad de la salida del Sol es dependiente de la longitud de onda (Algunas de las cuales tienen mayor variabilidad que otras). La mayor parte de la energía del Sol se emite en las longitudes de onda visibles (aproximadamente 400-800 nanómetros ).  La salida del Sol en estas longitudes de onda es casi constante y cambia por solamente una porción en mil (0,1%) sobre el curso del Ciclo Solar de 11 años.

Nota EQ: Debo recordarles que hemos sido, somos y seremos parte del Sol. Como decían los INCAS, "Padre Sol" ¿Por qué? ( se me ocurre muy necesario abrir un paréntesis en la nota).

Nuestro Sol, nuestra galaxia y todas las demás cosas del Universo, no estaban simplemente ahí. Salieron y se crearon de algún lugar. Y a eso le llamamos Big Bang . De algo así como la punta de una aguja pero mucho más chiquita que esta salió el primer Átomo de Hidrogeno. La cantidad de Hidrogeno es tan abrumadora que podemos decir que el 98% del Universo es Hidrogeno, el 1% es Helio y el otro 1% para llegar al 100% son los otros elementos.

Todo lo anterior se calcula que pasó hace 14.600.000.000 de años. Claro! si había algo que chocara en aquellos tiempos serían átomos de Hidrogeno contra átomos de Hidrogeno... Y dos átomos de Hidrogeno formarían Hidrogeno molecular. Esto pesaría más que un solo átomo...y...ahí comenzaría la gran cosa.

Si extienden una fina red y la llenan de pelotitas separadas y juntan dos de estas , verán que estas dos formaran un pequeño hoyo mas profundo que las demás. A este hoyo tenderán a confluir todas las demás que estén en su vecindad. Y esto pasó, en muchos lugares donde se unieron átomos de Hidrogeno, todos sus vecinos Hidrogeno, Helio, Oxigeno, etc, etc confluyeron en un mismo lugar. 

Ahora, como verán, no estamos hablando de 100 o 1000 pelotitas. Estamos hablando de trillones de trillones de átomos de Hidrogeno, Helio y demás. ¿Porqué digo demás? Porque cada 1.000.000 de átomos de Hidrogeno hay 100.000 de Helio, 500 de Oxigeno y así. 

Cuando concurrieron suficientes trillones de átomos en un mismo lugar la presión hizo ¡ PUM!... 
¿PUM? ... Sí, PUM!!! Comenzaron a estallar miles de bombas de Hidrogeno por segundo... Y ahí comenzó la puja. La puja que continúa hasta hoy en toda estrella. La gravedad que generan los átomos uniéndose y el calor, la energía de la fisión que tira hacia a fuera.

Alguien puede decir que el proceso ocurre infinitamente...pero no es así. La estrella que se ha formado es muy grande: puede tener 10 masas solares, 100, 1000 o mucho más. Cuando se acaba el combustible de su vecindad ( Es decir se agota el suministro de átomos, la gravedad), la energía gana y la estrella gigante explota. Llamamos a ésta Super Nova.

Una gran Super Nova originó nuestro actual Sol. Pero no solo hizo eso. Cuando la Super Nova estalló, hasta los átomos de Helio (muy ermitaños, por no unirse a ningún otro) se fusionaron. De tal manera surgieron todos los materiales que hoy componen nuestro Sistema Solar. Todo lo conocido y por conocer... Casi increíble, pero así fue.

De esa gran nube, la Super Nova, que originó nuestro Sol, en su centro tenía más gravedad que en su periferia, por la fuerza centrifuga se desprendieron nubes que también giraron y se alejaron. Claro, las más rocosas quedaron más cerca como Mercurio, Venus, Tierra , Marte y el cinturón de Asteroides.
Más lejos las nubes menos rocosas y más gaseosas como Jupiter, Saturno, Urano, Neptuno, Pluton y Caronte etc. Muy simple, pero hay puntos que todavía no se comprenden y en los que las teorías hasta contraponen como:
¿Porqué Venus gira al revés ? ¿Porqué la Tierra tiene semejante Luna?

La última pregunta es muy importante. Nuestra intrigante y hermosa Luna (como digo a menudo en la etiqueta Orbitador de Reconocimiento Lunar) es tan particular que no hay acuerdo en cómo está ahí. Porque nuestro planeta no tiene suficiente masa para capturarla y en una colisión tampoco debería estar ahí.

Miren: cuando Kepler, Spitzer, Hubble, Chandra, etc descubren un planeta tipo Tierra orbitando su estrella, me pregunto: ¿Tendrá una Luna como la nuestra?.

¿Por qué la pregunta? Nuestro planeta no tiene suficiente masa para retener Hidrogeno, ni Oxigeno, y muchos otros... Pero sí la combinación de estos dos H2O ( Agua). Nuestro planeta se debería llamar "Agua" y no "Tierra", pero la cosa no la vamos a modificar ahora....jajaja!!!. ¿Y qué tiene que ver esto con la Luna?. Bueno, hace 4.600.000.000 de años nuestra Luna debió de estar mucho mas cerca de la Tierra y provocarle mareas mucho mas altas que ahora y ese caldo de agua y demás materiales disuelto originó la primera vida marina...Nuestra Luna provocando el flujo y reflujo de ese caldo originó charcas en que la vida vegetal primero conquistó la Tierra y después le siguieron los animales...Para ser corto: generó en 4.600.000.000 de años el resultado de que yo esté escribiendo y Ustedes mis lectores, si no se aburrieron, me estén leyendo.

Ahora bien...¿Cómo está ahí?.... Todas las lunas del Sistema Solar en proporción a su planeta, no llegan al 20% de nuestra Luna... ¿Cómo está nuestra Luna donde está?!!!

Hace muchos años, más de 45, mi vida se cruzó con un señor de raza pre colombina. Un Hopi. Y él dibujó sobre la arena lo que creían sus mayores de la formación del Sistema Solar. Realmente la impresión que tuve me dura hasta la fecha. Dibujó un gran remolino del que se desprendían remolinos menores. El tercer remolino (Tierra) fue interrumpido por un cuarto que no chocó pero dejó parte de él atrás, cerca del tercero... Marte era el cuarto remolino. La luna era lo que dejó atrás... La cuestión es que nuestra Luna tiene una densidad mas parecida a Marte que a la Tierra... En fin... Podemos analizar una Galaxia a 10.000 años luz pero de Nuestra Luna sabemos muy poco.

Con lo anterior les digo sin miedo que cada átomo que compone nuestro cuerpo, como de todo lo animado o no animado de este planeta se originó en la Super Nova que dio vida a nuestro Sol y nuestro Sistema Planetario y hoy los rige y los manda.

Claro!!!! Hay una parte muy interesante en todo esto...

Si el primer átomo de Hidrogeno hubiera sido sutilmente más caliente o más frio, yo hoy no estaría escribiendo esto ni Ud leyéndolo. Dios en su magistral obra hizo todo esto y más. Permitió que después de 4.600.000 de años alguien como yo y tantos otros pudieran mirar y analizar el Universo.
Es decir y como digo siempre: " Un humano es el Universo mirándose así mismo por obra y gracia de Dios".

Ahora sí creo que podemos ver Impactos del clima espacial en el clima terrestre.

En las longitudes de onda ULTRAVIOLETA o ultravioleta (120-400 nanómetro), la variabilidad solar de la irradiación es más grande sobre el curso del ciclo solar, con los cambios hasta el 15%.

Esto tiene un impacto significativo en la absorción de la energía por el ozono y en la estratosfera. En longitudes de onda más cortas, como el ultravioleta extremo (EUV), el sol cambia en el 30%-300% sobre las escalas de tiempo muy cortas (es decir minutos). Estas longitudes de onda se absorben en la atmósfera superior por lo que tienen un impacto mínimo en el clima de la Tierra. En el otro extremo del espectro de luz, en las longitudes de onda infrarrojas (ir) (800 – 10.000 nm), el Sol es muy estable y sólo cambia por un porciento o menos sobre el ciclo solar.

El total de la energía integrada en longitud de onda de la luz solar se conoce como la irradiación solares totales (TSI). Se mide de los satélites para ser cerca de 1365,5 vatios/m2 en el mínimo solar a 1366,5 vatios/m2 en el máximo solar. Un aumento del 0,1% en la ETI representa un cambio de aproximadamente 1,3 vatios/m2 en la entrada de energía en la parte superior de la atmósfera. Esta energía se dispersa, se refleja y se absorbe a varias altitudes en la atmósfera, pero el cambio resultante en la temperatura de la atmósfera es medible. Cabe señalar que el cambio climático debido a la variabilidad solar es probablemente pequeño, pero es necesario realizar más investigaciones.
                                                            
Hay otros tipos de clima espacial que pueden impactar la atmósfera. Las partículas energéticas penetran en la atmósfera y cambian los componentes químicos. Estos cambios en especies de menor importancia como el óxido nitroso (no) pueden tener consecuencias duraderas en la atmósfera superior y media, sin embargo no se ha determinado si éstas tienen un impacto importante en el clima global de la Tierra.

La duración del mínimo solar también puede tener un impacto en el clima de la Tierra. Durante el mínimo solar hay un máximo en la cantidad de rayos cósmicos, partículas de alta energía cuya fuente está fuera de nuestro sistema solar, llegando a la Tierra. Existe una teoría de que los rayos cósmicos pueden crear sitios nucleación en la atmósfera que siembran la formación de nubes y crean condiciones más. Si esto fuera cierto, entonces habría un impacto significativo sobre el clima, que sería modulado por el ciclo solar de 11 años.

Fenómenos:

Solar EUV irradiancia
Solar Extreme ultravioleta (EUV) es la radiación solar que cubre las longitudes de onda 10-120 nm del espectro electromagnético. Es altamente energético y se absorbe en la atmósfera superior, que no sólo calienta la atmósfera superior pero también la ioniza, creando la ionosfera. La radiación EUV solar cambia por un factor de diez sobre el curso de un ciclo solar típico. Esta variabilidad produce variaciones similares en la ionosfera y en la atmósfera superior. Las variaciones EUV solares son uno de los tres principales motores de la variabilidad de la ionosfera.

La radiación solar Extreme-ultravioleta (EUV) se origina en la corona y cromosfera de la atmósfera del Sol. El espectro EUV solar, entre 1 y 120 nm, está dominado por líneas espectrales de hidrógeno (h), helio (he), oxígeno (o), sodio (na), magnesio (mg), silicio (si), y hierro (fe). Los fotones de EUV alcanzan la Tierra y se absorben totalmente en la atmósfera superior sobre 80 kilómetros. La termosfera de la Tierra, 80 a 600 kilómetros en altitud, es calentada predominante por la radiación solar del EUV. Los fotones EUV también ionizan la atmósfera creando electrones, que forman la ionosfera. La irradiancia EUV solar varía tanto como una orden de magnitud en escalas de tiempo de minutos a horas (llamaradas solares), días a meses (rotación solar), y años a décadas (ciclo solar). La muy diversa radiación EUV hace que la termosfera y la ionosfera varíen sobre magnitudes similares y escalas de tiempo.

Porque la radiación EUV solar es absorbida por la atmósfera superior es imposible medir desde el suelo. Así, las mediciones deben realizarse a partir de cohetes y satélites. Es difícil construir y mantener sensores que puedan medir la radiación solar EUV así que durante muchos años la gente se basó en proxies para EUV solares como el número de manchas solares o el flujo de radio f 10.7 cm.

Fenómeno;
 Coronal mass ejections
Expulsiones de masa coronal
Las expulsiones totales coronales (CMES) son explosiones enormes del campo magnético y del plasma de la corona del Sol.

Solar Wind

Viento solar
El viento solar fluye continuamente hacia fuera del Sol y consiste principalmente en protones y electrones en un estado conocido como plasma.

Total Electron Content
Contenido total de electrones
El contenido total de electrones (TEC) es el número total de electrones presentes a lo largo de un trayecto entre un transmisor de radio y un receptor.

Magnetosfera de la Tierra
El magnetosfera es la región del espacio que rodea la Tierra donde el campo magnético dominante es el campo magnético de la Tierra, más bien que el imán


Ionosfera
La ionosfera, entre 80 y ~ 600 km en la atmósfera superior de la Tierra, es donde la radiación solar causó la ionización crea una capa de electrones que pueden afectar a los sistemas de Tierra.

F10.7 cm Radio Emissions

F 10.7 cm emisiones de radio
El flujo de radio solar a 10,7 cm (2800 MHz) es un excelente indicador de la actividad solar.

Galactic Cosmic Rays
Rayos cósmicos galácticos
Los rayos cósmicos galácticos (GCR) son la fuente de energía de las partículas energéticas que constantemente bombardean la Tierra.

Plot of Ionospheric Scintillation

Centelleo de la ionosfera
El centelleo de la ionosfera es la rápida modificación de las ondas de radio causadas por pequeñas estructuras de escala en la ionosfera.

Solar EUV irradiancia
Solar Extreme ultravioleta (EUV) es la radiación solar que cubre las longitudes de onda 10-120 nm del espectro electromagnético.

Space Weather Prediction Center
National Oceanic and Atmospheric Administration

Traducción y Nota: El Quelonio Volador

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