Un chorro ‘lento’ vinculado al tranquilo Sol

Casi no quedan manchas blancas en el planeta. Los territorios inexplorados ya sólo quedan bajo la tapa de los sesos.

Hans Reimann

Desde Physicsworld
Por Jon Cartwright
Traducción: KC

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El inusualmente largo período de quietud en la actual actividad del Sol puede deberse al movimiento de un “lento” chorro bajo la superficie solar, según los científicos del Observatorio Solar Nacional (NSO) en Arizona, EE.UU..

Las observaciones de los científicos, que muestran que una corriente de chorro de este-oeste ha tomado un año para emigrar hacia el sur unos 10° más que en el anterior ciclo solar, también indican que el sol está entrando en su próximo ciclo.

“Tenemos que seguir estas observaciones por muchos, muchos años más para comprender plenamente lo que está pasando”, dijo el investigador del NSO Frank Hill en una reunión de la división de física solar de la American Astronomical Society en Boulder, Colorado, y añadió: ” No podemos en este momento definitivamente decir si [la corriente de chorro] es una causa real, pero creo que es bastante claro que está asociada. “

Trazando la actividad

Es importante tener la capacidad de prever la actividad del Sol, ya que regula el “clima” espacial que rodea la Tierra. Durante la alta actividad solar, los satélites y los astronautas corren el riesgo de estar en una lluvia de radiación letal.

Los científicos han sabido siempre que la actividad solar sube y baja en ciclos de aproximadamente 11 años. Después de haber trazado el número de manchas solares, las erupciones solares y las tormentas interplanetarias, saben que estamos actualmente en un mínimo o “período de calma” de la actividad solar hacia el final del ciclo 23. Pero este período tranquilo ya ha durado un año más de lo que los científicos habían previsto, lo que plantea las preguntas ¿qué está causando el retraso? y ¿para cuándo podemos esperar el ciclo 24?

Hill, junto con Rachel Howe, quien está también en la NSO, emplearon dos instrumentos principales en una relativamente nueva ciencia llamada heliosismología que identifica huellas de ondas de sonido para revelar las condiciones en el interior del Sol. El primer instrumento, conocido como la Grupo de Red de Oscilación Global, o GONG, es una colección de seis observatorios situados en todo el mundo que puede hacer observaciones solares las 24 horas. La segunda, que es a bordo de una nave de la NASA y la ESA, el Observatorio Solar y Heliosférico (SOHO) y que es llamada Michelson Doppler Imager, o MDI, registra los movimientos de la capa exteriore del Sol.

Lenta corriente

Las ondas de sonido grabados por el GONG y el MDI permitió a los investigadores obtener una pista de un chorro de este a oeste a varios miles de kilómetros por debajo de la superficie del sol. Tales chorros se generan en los polos solares cada 11 años, de conformidad con el ciclo solar, y poco a poco – durante unos 17 años – emigran hacia el ecuador. Cuando llegan a una latitud de 22 °, el chorro coincide con la generación de nuevas manchas solares, y un nuevo ciclo solar comienza.

Howe y Hill consideraron que el actual chorro este-oeste ha tomado un año adicional para cubrir los últimos 10 ° de latitud, a pesar de que está llegando a 22 °. Los investigadores deducen de ello que la corriente en chorro debe estar vinculada a – y, posiblemente, sea la causa de- el inicio de los ciclos solares, y que, por tanto, que el próximo ciclo comenzará pronto.

“Lo que pensamos que esto significa para el próximo ciclo – y estoy especulando un poco aquí, quiero decir – es que no será tan fuerte como el anterior”, agregó Hill en la reunión del Condado de Boulder . “Eso es un tema de debate dentro de la comunidad de física solar”.

Dean Pesnell del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA dijo en un comunicado de prensa que el estudio encontró otra pieza en el rompecabezas de la actividad solar. “Muestra cómo las corrientes en el interior del Sol están relacionadas con la creación de la actividad solar y la forma en que el calendario del ciclo solar puede ser producido”, agregó. “Ninguno de los grupos de investigación de pronóstico predijo el actual retraso extendido en el nuevo ciclo. Hay mucho más que aprender para entender cómo el Sol genera campos magnéticos “.

Imagen.

Este diagrama de la estructura interna del Sol muestra sus mayores partes, incluyendo las corrientes de chorro. Estas corrientes se extienden profundamente en el Sol, hacia la base de la zona de convección solar.
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Pronóstico del ciclo solar más débil, desde 1928

Si conociéramos el verdadero fondo de todo tendríamos compasión hasta de las estrellas.

Graham Greene

Desde New Scientist
Por Rachel Courtland
Traducción: KC

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El nuevo ciclo solar, que se piensa que ha comenzado en diciembre de 2008, será el más débil desde 1928. Ese es el pronóstico casi unánime de un panel de expertos internacionales, algunos de los cuales sostienen que el sol tendrá más actividad de lo normal.

Sin embargo, incluso un sol ligeramente más activo todavía generar una buena parte de las tormentas extremas que podrían colapsar redes eléctricas y satélites en el espacio.

La actividad solar tiene altibajos cada 11 años. Los ciclos pueden variar mucho en intensidad, y no hay ninguna manera fiable de predecir cómo se comportará el sol en un determinado ciclo.

En 2007, un panel internacional de 12 expertos emitió opiniones divididas sobre si el próximo ciclo de actividad, denominado Ciclo 24, sería más fuerte o más débil que la media.

El grupo estuvo de acuerdo en que el sol probablemente llegaría al punto más bajo en su actividad en marzo de 2008 antes subir hacia un nuevo ciclo que alcanzará su máximo a finales de 2011 o mediados de 2012.

Pero el sol no sigue las predicciones. En lugar de ello, entró inesperadamente a un largo período de calma en su actividad con algunas nuevas manchas solares. Se cree que llegó a su mínimo en diciembre de 2008, y ahora parece estar despertando lentamente. Uno de esos síntomas es el de dos nuevas regiones activas capturadas esta semana por la cámara ultravioleta en una de las sondas gemelas STEREO (véase imagen) de la NASA.

Listo para iniciar la actividad

“Hay un montón de indicadores de que Ciclo 24 está dispuesto a iniciar” dijo a los periodistas el presidente del panel Doug Biesecker del Centro de Predicción del Clima Espacial de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica en Boulder, Colorado .

El panel espera ahora que la actividad pico del sol suceda con un año de retraso, en mayo de 2013, cuando se cuente con un promedio de 90 manchas solares por día. Esto es inferior a la media de los ciclos solares, con lo que el siguiente pico será el más débil desde 1928, cuando un promedio de 78 manchas solares fue visto todos los días.

Las manchas solares tienen el tamaño de la Tierra y coinciden con campos magnéticos nudosos. Se trata de una medición común de la actividad solar – entre más alto es el número de manchas solares, mayor es la probabilidad de que una fuerte tormenta cause estragos en la Tierra (véase el vídeo alerta de tormenta: 90 minutos antes de la catástrofe).

No fue unánime

Un menor número de manchas solares podría significar que el clima espacial será relativamente leve en los próximos años. Pero advierte Beisecker que puede ser demasiado pronto para asegurar. “Así como es difícil predecir el número manchas solares, es aún más difícil predecir el nivel real de la actividad solar, que responda a las manchas solares”, dijo a los reporteros. Si hay un menor número de tormentas, estas podrían ser igual de intensas, dijo.

Pero no todos en el panel esperan que el próximo ciclo sea más débil que el promedio. “El consenso del panel no es mi opinión personal”, dice el miembro del panel Mausumi Dikpati del Observatorio a gran altitud en Boulder, Colorado.

Dikpati y sus colegas han desarrollado un modelo solar que predice una cosecha abundante de manchas solares y un ciclo que es de 30% a 50% más fuerte que el Ciclo 23 anterior.

Porque aún estamos en el inicio del nuevo ciclo, es demasiado pronto para decir si el sol cumplirá esta predicción, dijo Dikpati . “Es todavía en un período tranquilo”, dijo a New Scientist. “Tan pronto como se acabe podríamos tener una historia completamente diferente”.
Imagen: NASA/Goddard Space Flight Center

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Un segundo extra para 2008

O lo que es lo mismo, ni la mecánica celeste escapa a las leyes de la termodinámica.

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Al concluir 2008 se efectuará una pequeña corrección a los relojes de referencia debido al aletargamiento del periodo de rotación trerrestre. Se añadirá un segundo más al año que termina, destinado a sincronizar los relojes atómicos con la rotación de la Tierra.

De acuerdo a la Circular 36 del servicio de referencia internacional de rotación de la Tierra (IERS por sus iniciales en ingles), el 31 de diciembre del 2008, a las 23h 59m 59s, se intercalará un segundo llamado bisiesto positivo en la escala de Tiempo Universal Coordinado (UTC).

Actualmente medimos el tiempo con relojes atómicos estables (Tiempo Atómico Internacional, TAI o International Atomic Time), pero la rotación de la Tierra ha ido reduciendo su velocidad.

Gradualmente, el día se ha vuelto más largo a razón de 1,7 milisegundos cada siglo, principalmente debido a las fuerzas gravitacionales. Los tirones gravitacionales del Sol y la Luna hacen gradualmente más lento el giro de la Tierra y causan que su día dure más tiempo. Sin embargo, esta desaceleración se produce de manera desigual.

La velocidad de la rotación de la Tierra recibe a veces una sutil impulso debido a un complejo de acoplamiento entre el manto de la Tierra y su núcleo principal, que se cree que giran a tasas diferentes. Un solo segundo se añadirá al final del año para dar cabida a una sutil disminución en la rotación de la Tierra.

Otra causa de estas variaciones en la velocidad de rotación terrestre es la energía del viento. Resulta que cuando este choca contra con las cordilleras puede llegar a acelerar o frenar la velocidad en que el planeta da vueltas. Esas diferencias mínimas de tiempo, si se suman por unos mil o dos mil días pueden llegar a hacer pequeños desfases, por lo tanto es necesario ajustar con un segundo al término de determinados años.

La decisión, tomada a principios de este año por la Organización Internacional de Rotación de la Tierra y Servicios de Sistemas de Referencia, ajustará el tiempo universal coordinado (UTC), que se utiliza para calibrar los relojes nacionales y regionales de en todo el mundo.

Este segundo “bisiesto” será el 24° añadido a los relojes del mundo desde 1972, y el primero añadido desde el final de 2005. No hubo segundos bisiestos entre finales de 1998 y finales de 2005 debido a una ligera aceleración temporal en la rotación de la Tierra.

…Y todo por la inevitable fricción.

Con información tomada de:
http://hispamp3.yes.fm/noticias/noticia.php?noticia=20081119113911
http://www.larepublica.com.uy/cultura/344170-ano-2008-tendra-un-segundo-mas-porque-el-tiempo-no-para-ni-corre-siempre-al-mismo-paso
http://alt1040.com/2008/12/2008-tendra-un-segundo-mas/
http://www.newscientist.com/article/dn16232-2008-to-be-extended-by-one-second.html

Termina el verano en el hemisferio norte y hay una mancha en el sol

El verano terminó en el hemisferio norte, y también se acabó la calma solar. Hoy se detectó la primera mancha solar en meses.

Aquí se publicó hace un par de meses una entrada en la que se analizó el periodo de calma solar.

Bien pues esta mancha que se observa en esta magnífica fotografía, cuyo crédito es del observatorio SOHO Midi, marca el inicio del ciclo solar 24.

De acuerdo con el sitio SpaceWeather, esta mancha está ubicada en el hemisferio norte del sol. También en ese sitio se presenta la imagen inferior obtenida por Peter Lawrence de Sesley, en el Reino Unido, en la que se muestran los chorros de plasma que desde la Tierra se contemplan como “manchas” en la brillante superficie solar.

http://spaceweather.com/submissions/large_image_popup.php?image_name=Pete-Lawrence-2008-09-22_10-24-21_SF100ss_1222082083.jpg

Alternativas energéticas. Electricidad sin Carbón: Energía Solar

Solar

Desde Nature’s News
Por Quirin Schiermeie , Jeff Tollefson , Tony Scully , Alexandra Witze & OliverMorton.
Traducción: KC

Sin quitarle nada al milagro de la fotosíntesis, incluso bajo las mejores condiciones las plantas sólo pueden convertir alrededor del 1% de la radiación solar que llega a su superficie en energía que nadie más puede utilizar. Por comparación, un panel solar fotovoltaico comercial normal puede convertir 12 – 18% de la energía de la luz solar en electricidad utilizable; los modelos de gama alta vienen con eficiencias por encima del 20%. Al aumentar la capacidad de fabricación y disminuir los costos se conducido a un notable crecimiento en la industria en los últimos cinco años: en 2002, 550 MW de células se enviaron a todo el mundo; en 2007 la cifra era seis veces mayor. La capacidad instalada total de células solares se estima en 9 GW más o menos. La cantidad real de la electricidad generada, sin embargo, es considerablemente inferior, ya que la noche y las nubes disminuyen la potencia disponible. De todas las energías renovables, la solar es la que actualmente tiene el más bajo factor de capacidad, en torno al 14%.

Las celdas solares no son la única tecnología para convertir la luz solar en electricidad. Sistemas de concentración de energía solar térmica utilizan espejos para enfocar el calor del sol, por lo general calentando un fluido de trabajo que a su vez impulsa una turbina. Los espejos se pueden establecer en bases especiales, en forma de parábolas que hacen un seguimiento del Sol, o en arreglos que se concentran el calor en una torre central. Hasta el momento, la capacidad instalada es muy pequeña, y la tecnología seguirá estando limitada a los lugares donde hay un buen número de días sin nubes – necesita de insolación directa, mientras que la fotovoltaica puede funcionar con luz más difusa.

Costos: El coste de fabricación de celdas solares es actualmente $1.50 – $2.50 dólares por cada vatio de capacidad de generación, y los precios están en el intervalo de $2.50 – 3.50 dólares por vatio. Los costes de instalación son adicionales; el precio de un sistema completo es normalmente alrededor del doble del precio de las celdas. Lo que esto significa en términos de costo por kilovatio-hora durante la vida útil de una instalación varía en función de la ubicación, pero finalmente resulta en alrededor de $0.25 – 0.40 de dólar. Los costes de fabricación están disminuyendo, y los gastos de instalación también bajarán en la medida en que las celdas fotovoltaicas integradas a los materiales de construcción sustituyan a los paneles dedicados para aplicaciones domésticas. Las actuales tecnologías deberán permitir la fabricación a menos de 1 dólar por vatio dentro de unos años (véase Nature 454, 558-559, 2008).

El costo por kilovatio-hora de energía solar térmica concentrada estimado por los Laboratorios Nacionales de Energía Renovable (NREL) en Golden, Colorado, a unos $0.17 de dólar.

Capacidad: La Tierra recibe alrededor de 100,000 TW de energía solar en su superficie – suficiente energía cada hora para satisfacer las necesidades de energía de la humanidad durante un año. Hay partes del desierto del Sahara, el desierto de Gobi en Asia central, el Atacama en el Perú o la Gran Cuenca en los Estados Unidos donde un Gigavatio de electricidad podría ser generada utilizando las actuales celdas fotovoltaicas en arreglos de 7 u 8 kilómetros de ancho. En teoría, las necesidades de energía primaria del mundo entero podrían ser atendidas por menos de una décima parte de la superficie del Sahara.

Los defensores de celdas solares apuntan a un cálculo de la NREL alegando que los paneles solares en todos los techos utilizables residenciales y comerciales podrían proporcionar a los Estados Unidos con una cantidad de electricidad por año que similar a la que utilizaba el país en 2004. En climas más templados cosas no son tan prometedores: en Gran Bretaña uno espera una insolación anual de unos 1,000 kilovatios-hora por metro en un panel inclinado al sur para tener en cuenta la latitud: con 10% de eficiencia, eso significa que serían necesarios más de 60 metros cuadrados por persona para satisfacer los actuales consumos de electricidad en el Reino Unido.

Ventajas: El Sol representa un eficaz suministro ilimitado de combustible sin costo alguno, que se distribuye ampliamente y no deja residuos. El público acepta la tecnología solar y en la mayoría de los lugares están de acuerdo con ella – que está sujeta a menos preocupaciones geopolíticas, medioambientales y estéticas que las correspondientes de nucleoelectricidad, eoloelectricidad o hidroelectricidad, aunque las instalaciones en un gran desierto podrían provocar protestas.

Las celdas fotovoltaicas pueden ser instaladas en forma fragmentaria – casa por casa y negocio por negocio. En esta configuración, el costo de generación tiene que competir con el precio al por menor de electricidad, más que con el costo de generar por otros medios, lo que da a la energía solar un impulso considerable. La tecnología es también, evidentemente, muy adecuada para estar fuera de la red de generación y, por tanto, en zonas sin infraestructura bien desarrollada.

Ambas tecnologías, fotovoltaica y energía solar térmica concentrada, tienen claro margen de mejora. Es razonable pensar que en una década o dos nuevas tecnologías podrían reducir el coste por vatio de energía fotovoltaica, por un factor de diez, algo que es casi inimaginable para cualquier otra fuente de electricidad libre de carbono.

Desventajas: La última limitación en la energía solar es la oscuridad. Las celdas solares no generan electricidad por la noche, y en los lugares con frecuentes y amplias capas de nubes, generación fluctúa impredeciblemente durante el día. Algunos sistemas concentrados de energía solar térmica le dan la vuelta a esta limitación mediante el almacenamiento del calor durante el día para su uso por la noche (la sal fundida es un posible medio de almacenamiento), lo que es una de las razones por las que pueden tener preferencia sobre medio fotovoltaicos para grandes instalaciones. Otra posibilidad es el almacenamiento distribuido, tal vez en baterías de electricidad y automóviles híbridos (véase la página 810).

Otro problema es que las grandes instalaciones normalmente estarán en los desiertos, y la distribución de la electricidad generada plantearía problemas. En 2006 un estudio realizado por el Centro Aeroespacial Alemán propuso que para el año 2050 Europa podría estar importando 100 GW de un surtido de plantas fotovoltaicas y térmicas solares en todo el Medio Oriente y África del Norte. Pero el informe también señaló que ello exigiría nuevos sistemas de distribución basados en corriente directa y alto voltaje.

Un posible inconveniente de algunas celdas fotovoltaicas avanzadas es que utilizan elementos raros que podrían ser objeto de aumentos en los costos y la restricción de la oferta. No está claro, sin embargo, si cualquiera de estos elementos son realmente limitados – más reservas podrían ser económicamente viables si la demanda fuese mayor – o insustituibles.

Veredicto: En el medio a largo plazo, el tamaño de los recursos y el potencial para un mayor desarrollo tecnológico hacen que sea difícil no ver la energía solar como la más prometedora tecnología libre de carbono. Pero sin opciones de almacenamiento considerablemente mejoradas, esta tecnología no puede resolver el problema en su totalidad.
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Ilustración: J. Taylor