Cómo los terremotos nos ayudaron a mapear el interior del sol

El sol es una bola gigante de plasma. Las temperaturas en su núcleo superan los 10 millones de grados centígrados y caen a unos 5.500 grados centígrados en la superficie. Las densidades en el núcleo solar también son extremadamente extremas, alcanzando más de 20 veces la densidad del hierro sólido. pero también lo son Caes dramáticamente a medida que te elevas desde un núcleo hasta un techo.

Estos hechos en sí mismos son fascinantes, pero lo más importante es cómo los conocemos. ¿Cómo pueden los científicos saber algo sobre el interior del sol cuando la única luz que vemos proviene de su superficie? La respuesta a esta pregunta viene en la forma de lo que se conoce como bandera del sol.

Cómo los terremotos propagan la comprensión

Aquí en la Tierra, el temblor del suelo es una experiencia aterradora, pero también sienta las bases para la ciencia básica. Cada terremoto permite a los geofísicos ver más profundamente en nuestro planeta. Esta visibilidad viene gracias a las poderosas olas que crea cada terremoto. Un terremoto empuja las ondas en un lugar y aparecen como pequeños temblores en lugares alejados de su origen. Usando sismógrafos, los geofísicos pueden registrar estas oscilaciones del suelo, datos que luego se analizan usando ecuaciones de física matemática relacionadas con la propagación de ondas.

De esta manera, los geofísicos pueden hacer dos cosas. Primero, pueden rastrear el camino que tomaron las ondas a través de la Tierra. Luego, trabajando hacia atrás a partir de esas trayectorias, pueden reconstruir las propiedades de las capas internas de la Tierra. Las trayectorias de las ondas se pueden invertir, en cierto sentido, para revelar la estructura de esas capas internas. Esto es sismología. Nos permite mapear la estructura interna de nuestro planeta. Los astrónomos comenzaron a utilizar una técnica similar para estudiar el Sol hace varias décadas y ha revolucionado nuestra comprensión de las estrellas.

Lee los secretos del sol y las estrellas.

En la década de 1960, los telescopios demostraron que la superficie del Sol oscila durante un período característico de cinco minutos. La superficie se elevó, que los científicos detectaron como un doppler volviéndose azul en su luz. Doppler followed corrimiento al rojo La superficie del sol también volvió a caer. Eventualmente, los astrónomos se dieron cuenta de que estas oscilaciones provienen de ondas que se propagan dentro del sol. Al reflejarse constantemente alrededor de la bola gigante de plasma, estas ondas generaron vibraciones en la superficie del sol.

Con esta comprensión, los astrónomos podrían aplicar las mismas técnicas a nuestra estrella que los geofísicos aplican a nuestro planeta, y así nació la heliociencia. El mismo proceso de seguimiento de la propagación hacia el interior de las ondas basado en lo que se ve en la superficie ha permitido a los físicos solares mapear el interior del sol.

Una parte importante de esta historia es cómo la heliociencia requiere una observación constante de la superficie del sol. Las oscilaciones pueden ciclarse en un período de cinco minutos, pero deben observarse sin interrupción y en toda la superficie al mismo tiempo. Sin embargo, la Tierra, y los grandes telescopios asociados con ella, giran sobre su eje cada 24 horas. ¿Cómo se puede monitorear el sol continuamente?

Los astrónomos enfrentaron este desafío por primera vez al crear Grupo de red de oscilación global. GONG se ha beneficiado de los telescopios ubicados en todo el mundo. El cronometraje guiado por computadora permitió a los miembros del equipo pasar tareas de observación de un observatorio al siguiente a medida que el día se convertía en noche en cada ubicación. La red leyó las oscilaciones de la superficie con tanta precisión que pronto cartografió todo el interior solar.

Lo que funciona para el sol también funciona para estrellas distantes. Éxito de la bandera del sol led ciencia asterosa. Los astrónomos se han vuelto muy inteligentes al usar los desplazamientos Doppler dada la salida de la estrella. Usando los estallidos estelares, los astrónomos pueden decir cosas como qué tipo de procesos de fusión están ocurriendo dentro de las estrellas: pueden leer si el hidrógeno se está quemando en una capa alrededor del núcleo o si el helio se está fusionando activamente allí. Esta es solo una aplicación de la ciencia de la asterosa. Hay muchos otros.

Entonces, los terremotos estelares ocurren, un fenómeno muy similar a los terremotos. La gran diferencia es que debido a que las estrellas están hechas de plasma, que es un tipo de fluido, siempre están sonando. Y a través de esta resonancia, los astrónomos han encontrado una forma de leer sus secretos.