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La correlación de eyecciones de masa coronal con el ciclo solar número de manchas solares Abstracto Los científicos han sabido desde hace cientos de años que las manchas solares ceras de actividad y disminuye con un ciclo que dura aproximadamente 11 años. En la década de 1970, los científicos descubrieron que el sol alcanza periódicamente los gases electrificados en el espacio, en grandes explosiones llamadas "eyecciones de masa coronal ', o CME. Este proyecto plantea la pregunta: ¿De CMEs siguen el ciclo de manchas solares? Objetivo El objetivo de este proyecto es determinar si existe una correlación entre la actividad eyección de masa coronal y el ciclo de manchas solares, a partir de datos históricos. créditos Andrew Olson, Ph. D. Compinches de la ciencia Citar esta página Estilo MLA Ciencia Personal Buddies. "La correlación de eyecciones de masa coronal con el ciclo solar de manchas solares" Science Buddies. Science Buddies, un 9 Apr. 2015. Web. 19 de Sep. de el año 2016 & lt; http:? //www. sciencebuddies. org/science-fair-projects/project_ideas/Astro_p021.shtml Favorito = no & amp; ISB = c2lkOjEsaWE6QXN0cm8scDoxLHJpZDoxNTg2MjMy & gt; Estilo APA Ciencia Personal Buddies. (2015, 9 de abril). La correlación de eyecciones de masa coronal con el ciclo solar número de manchas solares. Consultado el 19 de de septiembre de, 2016, frente http://www. sciencebuddies. org/science-fair-projects/project_ideas/Astro_p021.shtml? fave=no&isb=c2lkOjEsaWE6QXN0cm8scDoxLHJpZDoxNTg2MjMy Comparta su historia con Science Buddies! Fecha de edición: 09/04/2015 Introducción Usted sabe que el sol es la fuente última de energía para la mayoría de la vida en la tierra. La luz del sol calienta la atmósfera y suministra la energía que utilizan las plantas para crecer. ¿Sabía también que el sol a veces libera enormes explosiones de gases electrificados en el espacio? Estas explosiones son llamados eyecciones de masa coronal (CME) o. Cuando las CME se dirigen hacia la Tierra que pueden generar las auroras. las espectaculares muestras atmosféricas también conocido como "luces del norte" (véase la Figura 1). Figura 1. Un ejemplo de una aurora fotografiada en el norte de Wisconsin, 20 de noviembre de 2001 por Chris VenHaus (con el permiso, Copyright Chris VenHaus, 2001) Las CME no sólo pueden poner en un espectáculo de luces, también pueden causar estragos en satélites que orbitan la Tierra y los sistemas eléctricos, a veces incluso con base en tierra. Para entender cómo pueden causar tal daño generalizado, aquí están algunos hechos básicos de la física solar de un comunicado de prensa de la NASA para ayudar a poner las cosas en perspectiva (NASA, 2003). "En más de 1,4 millones de kilómetros (869,919 millas) de ancho, el Sol contiene el 99.86 por ciento de la masa de todo el sistema solar: más de un millón de Tierras podrían caber dentro de su volumen La energía total radiada por el Sol 383 mil millones de billones de kilovatios,. el equivalente de la energía generada por 100 mil millones de toneladas de TNT explosión de todos y cada segundo. Sin embargo, la energía liberada por el Sol no siempre es constante. Una inspección detallada de la superficie del Sol revela una maraña turbulenta de los campos magnéticos y ebullición nubes en forma de arco de plasma caliente rodeadas por las manchas solares, itinerantes oscuros. De vez en cuando y mdash; exactamente cuando los científicos aún no pueden predecir y mdash; un evento ocurre en la superficie del Sol que libera una enorme cantidad de energía en forma de una llamarada solar o una eyección de masa coronal, una ráfaga explosiva de gases electrificados muy calientes con una masa que puede superar a la del Monte Everest. "(NASA, 2003) Para entender de dónde se originan las CME, usted debe hacer una investigación acerca de la estructura del sol. Las capas del sol se ilustran en la Figura 2, (ESA & amp; la NASA, 2007a). Figura 2. Las capas de la sol. (ESA & amp; la NASA, 2007a) Las CME se descubrieron en la década de 1970, aunque su existencia se había sospechado durante mucho tiempo antes de que (Howard, 2006). El satélite Observatorio Solar y Heliosférico (SOHO), un proyecto de cooperación internacional entre la ESA y la NASA, ha estado observando el sol en un detalle sin precedentes desde su lanzamiento en 1995. Las manchas solares son otro fenómeno solar que tiene una historia mucho más larga del estudio científico de las CME. Las manchas solares fueron descubiertos por Galileo en 1612, cuando notó manchas oscuras en las imágenes telescópicas del sol. Galileo hizo observaciones regulares de las manchas solares y fue capaz de demostrar que estaba viendo las características de la superficie del sol, que se movió como el sol gira. (Otro proyecto interesante que involucra las manchas solares es recrear los experimentos de Galileo utilizando imágenes de satélite que se puede obtener en línea Consulte Uso del Solar & amp;.. Heliosférico Observatorio Satélite (SOHO) para determinar la rotación del Sol) ¿Qué es una mancha solar, de todos modos? El SOHO Explora Glosario define una mancha solar de esta manera:. "Un área perturbada temporal en la fotosfera solar que aparece oscura porque es más fresco que las áreas que rodean las manchas solares consisten en concentraciones de fuerte flujo magnético Por lo general ocurren en pares o grupos de polaridad opuesta. que se mueven al unísono a través de la cara del Sol a medida que gira ". (SOHO Explora Glosario de 2006) Figura 3. La reproducción de uno de los dibujos de manchas solares de Galileo de su libro sobre el tema, publicado en 1613. (Van Helden, A. y E. Burr, 1995) Para ver lo que se ve como manchas solares utilizando instrumentación moderna, aquí hay dos imágenes de la fotosfera del sol, tomadas por el Observatorio Solar y Heliosférico (un proyecto conjunto de la NASA y la Agencia Espacial Europea). El de la izquierda fue tomada el 15 de noviembre de 1999. El de la derecha fue tomada el 20 de febrero de 2006. Figura 4. Observatorio Solar y Heliosférico (SOHO) Michelson Doppler Imager (MDI) intensitygrams, que muestra el brillo de la fotosfera del sol en luz visible. Las áreas oscuras son las manchas solares. cuadro blanco indica la región cubierta por cámara de alta resolución. La imagen de la izquierda fue tomada el 15 de noviembre de 1999. La imagen de la derecha fue tomada el 20 de febrero de 2006. Para imágenes más solares, echa un vistazo a los enlaces de SOHO en la bibliografía. El EIT (Telescopio de Imagen Ultravioleta Extrema) imágenes muestran la atmósfera del Sol para longitudes de onda específicas de la región ultravioleta del espectro. Por ejemplo, a 171 angstroms (un angstrom es una diez mil millonésima parte de un metro, o 10 -10 m) la luz UV se emite en su mayoría por Fe IX y X (hierro ionizado 8 o 9 veces) a 1 millón de grados centígrados. Las emisiones de hierro proporcionan una visualización dramática de las líneas de campo magnético. La figura 5 muestra dos ejemplos de estas imágenes sorprendentes, que corresponden a las mismas fechas que las imágenes de luz visible en la figura 4. Obsérvese cómo las regiones del arqueando bucles magnéticos en la superficie del sol la imagen de la izquierda de la figura 5 en corresponden estrechamente a la ubicaciones de manchas solares de la imagen de la izquierda de la figura 4, por encima de. Figura 5. Imagen Ultravioleta Extrema Telescope (EIT) imágenes que ponen de relieve las líneas de campo magnético del sol. Estas imágenes corresponden a las mismas fechas que las imágenes de luz visible en la figura 4. Hemos recorrido un largo camino desde el telescopio de Galileo en 1612! Sin embargo, como se verá, todavía hay valor en los datos de cientos de años atrás. Tenemos datos anuales sobre el número de manchas que se remonta a 1700, y los datos mensuales de 1749. (Piense por un momento acerca de cuántas personas deben haber contribuido al esfuerzo durante más de trescientos años de observaciones diarias!) El número de manchas solares para una observación es igual al número de manchas solares individuales observó más diez veces el número de grupos de manchas solares observadas. La razón para hacer esto es que las condiciones de observación no siempre son ideales, y un grupo promedio tiene alrededor de diez manchas solares. De esta manera, los datos es fiable incluso cuando pequeñas manchas son difíciles de visualizar. El número mensual de manchas solares es el promedio de todos los números diarios para el mes. Figura 6. Número mensual de manchas solares de 1749 y ndash; 2005. Las marcas horizontales se hallan en intervalos de 11 años, la duración aproximada del ciclo de manchas solares. Es evidente a partir del gráfico de manchas solares que la actividad es cíclica, con los números suben y bajan con regularidad. Las marcas de graduación en el eje horizontal son en intervalos de 11 años, la duración aproximada del ciclo solar. Por ejemplo, si se comparan las marcas de graduación que abarca el período 1838-1893 (marcados con un asterisco azul), se ve que se caen aproximadamente a la cima de cada uno de esos ciclos. El ciclo de manchas solares ha sido observado por cientos de años, un largo periodo de tiempo en comparación con una vida humana, pero ni siquiera abrir y cerrar un ojo en comparación con la vida del Sol (4,5 mil millones de años, y contando lentamente). Sin embargo, al menos en este punto en el tiempo, el ciclo de manchas solares parece ser un fenómeno robusto. Una pregunta que salta inmediatamente a la mente es "¿Qué pasa con las CME? ¿Sus números suben y bajan como el ciclo de manchas solares?" En este proyecto se encuentra a cabo, a partir de datos recopilados desde 1996 por el coronógrafo de ángulo y de espectrometría grande SOHO (LASCO). Este conjunto de datos es el estudio más completo de las CME desde que fueron descubiertos en la década de 1970. "Un coronógrafo es un telescopio que está diseñado para bloquear la luz que viene del disco solar, con el fin de ver la emisión extremadamente débil de la región alrededor del Sol, llamada la corona." (LASCO, fecha desconocida). El instrumento LASCO es en realidad tres coronógrafos separados (llamados C1, C2, y C3). Cada uno de los coronógrafos tiene un campo de vista diferente, que van de 3 a 30 radios solares (una radio solar es alrededor de 700.000 km, o 420.000 millas). Las imágenes C3 coronógrafo la corona desde aproximadamente 3,5 a 30 radios solares. Las imágenes C2 coronógrafo la corona desde aproximadamente 1,5 a 6 radios solares. El coronógrafo C1 operado sólo para los primeros dos años y medio después del lanzamiento de SOHO. Durante ese tiempo, fotografiada la corona de 1,1 a 3 radios solares. En este proyecto, vamos a usar los datos recogidos de los coronógrafos LASCO para ver si la actividad de CME es cíclico, y, en caso afirmativo, si es o no se correlaciona con el ciclo de manchas solares. Términos y conceptos Para hacer este proyecto, que debe hacer la investigación que le permite comprender los siguientes términos y conceptos: Tiempo Universal Coordinado (UTC) hechos básicos sobre el sol (tamaño, distancia de la Tierra, la temperatura) ciclo de manchas solares Las partes del sol: Núcleo zona radiactiva zona convectiva Atmósfera Fotosfera Corona coronógrafo Eyección de masa coronal preguntas Donde en el espacio es el Solar & amp; Observatorio Heliosférico (SOHO) por satélite y cómo se ejecuta? ¿Cuál es el ángulo y la espectrometría de Coronógrafo (LASCO) instrumento grande en SOHO? Bibliografía Para obtener más información sobre eyecciones de masa coronal y las manchas solares, ver estas páginas web: Hathaway, D. H. (2006). Física Solar: eyecciones de masa coronal. Marshall Space Flight Center, National Aeronautics and Space Administration Obtenido 8 de enero de 2007 a partir http://solarscience. msfc. nasa. gov/CMEs. shtml Wanner, N. (n. d.). Las manchas solares. Exploratorium, en colaboración con el Centro para el ultravioleta extremo de Astrofísica de la Universidad de California, Berkeley. Consultado el 21 de abril de 2014 a partir http://www. exploratorium. edu/sunspots/ Este catálogo CME se genera y se mantiene en el centro de datos CDAW por la NASA y la Universidad Católica de América, en colaboración con el Laboratorio de Investigación Naval. SOHO es un proyecto de cooperación internacional entre la ESA y la NASA. Yashiro, S. y N. Gopalswamy. (2006). Catálogo SOHO LASCO CME. Centro de Datos CDAW. Consultado el 8 de enero de 2007 a partir http://cdaw. gsfc. nasa. gov/CME_list/ los datos de las manchas solares histórica está disponible a partir de: Van der Linden, R. A.M. y el equipo SIDC. (2006). Catálogo en línea de la Índice de manchas solares. SIDC, Observatorio Real de Bélgica. Consultado el 20 de febrero de 2006 a partir http://sidc. oma. be/ Aquí hay un tutorial de Excel para empezar a utilizar un programa de hoja de cálculo: Excel Fácil. (Dakota del Norte.). Excel Fácil: # 1 tutorial de Excel en la red. Consultado el 21 de abril de 2014 a partir http://www. excel-easy. com Últimas noticias sobre este tema Para hacer este experimento se necesitan los siguientes materiales y equipos: Ordenador con acceso a internet papel cuadriculado (o software de gráficos) Comparta su historia con Science Buddies! Procedimiento experimental Haga su investigación de fondo para que usted está bien informado acerca de los términos, conceptos y preguntas, arriba. Haz una gráfica de los datos históricos de manchas solares que muestra al menos los últimos cuatro ciclos de manchas solares (es decir, comenzando en 1964 o anterior). Los datos históricos se encuentra disponible en línea desde Van der Linden, R. A.M. y el equipo SIDC de 2006 (véase el apartado Bibliografía). Usted puede hacer su gráfico de la mano en el papel cuadriculado, o con la representación gráfica de software en el ordenador. Las instrucciones detalladas sobre la representación gráfica de estos datos usando Excel se pueden encontrar en los ciclos de manchas solares del proyecto Science Buddies. Utilizar el catálogo en línea de los datos de CME de los instrumentos de SOHO LASCO (Yashiro, S. y N. Gopalswamy, 2006), para crear una tabla de números mensuales de las CME para el período 1996 y ndash; presentes. Haga clic en un mes a partir de la tabla (ver imagen a continuación). Cada entrada de la tabla contiene información sobre un solo evento CME. Contar hasta eventos de cada mes. Crear su propia tabla de datos de los totales mensuales de CME. Crear una nueva trama que contiene los datos históricos de manchas solares y los datos de CME en el mismo gráfico. Repita el paso 2 para crear otro gráfico de los datos históricos de manchas solares. Sin embargo, recuerde que usted sólo tendrá los datos de CME a partir de 1996, mientras que los datos de la mancha solar es mucho más antigua (1964 o anterior). Iniciar el eje x de la gráfica en 1996, por lo que sólo incluya el rango de tiempo tanto con los datos de las manchas solares y CME. Ahora, se preparan para añadir los datos de CME para el mismo gráfico, usando una escala de eje y separado (en el lado derecho del gráfico). Explorar la tabla de CME para determinar el rango de los datos mensuales de CME. Recuerde que el rango corresponde al número mínimo y máximo de las CME mensuales de toda la tabla. Crear un eje y en el lado derecho de la gráfica que coincide con el rango de CME a la altura de la gráfica mensual de manchas solares. Usando su escala CME, trazar los números mensuales de CME en el gráfico con la mano. Nota: también se puede investigar cómo hacer un gráfico con dos ejes y separados mediante un programa informático. Compare las dos curvas en el gráfico. ¿Tiene el número de aumento de las CME y la caída de una manera similar a la del ciclo de manchas solares? Si es así, esto demuestra una correlación entre los dos fenómenos. Recuerde, sin embargo, que la correlación no implica causalidad. Podemos tener una buena razón para creer que las manchas solares y las CMEs alguna manera están relacionados, pero la correlación no prueba que uno causa el otro. ¡Explora más! Comparta su historia con Science Buddies! variaciones El catálogo CME contiene más información que sólo el número de eventos que se produjeron CME. Encontrar la manera de incluir una o más medidas adicionales del catálogo CME (Yashiro, S. y N. Gopalswamy, 2006) para ampliar su investigación de la relación entre las CME y las manchas solares. Se puede encontrar una descripción completa de los datos en el catálogo CME aquí: http://cdaw. gsfc. nasa. gov/CME_list/catalog_description. htm. Expandir la tabla de datos para incluir estadísticas descriptivas mensuales para una o más de las siguientes medidas: velocidad aparente de la CME, aparente aceleración de la CME, latitud aparente vs. ciclo solar (éste es un poco más difícil, ya que hay que convertir de ángulo de posición de la latitud). (Avanzado) Puede ampliar el estudio para incluir los datos anteriores sobre las CME de otras fuentes: Observatorio de Mauna Loa Solar (MLSO) los datos se pueden encontrar en http://mlso. hao. ucar. edu/mlso_data_ACOS_2015.php Solar Maximum Mission catálogo (SMM) CME, 1980-1989, se puede encontrar en: https://www2.hao. ucar. edu/mlso/solar-maximum-mission/smm-cme-catalog. Este catálogo contiene una gran cantidad de información sobre cada evento, y que tomaría un tiempo para resumir. Tenga en cuenta que cada uno de estos estudios utilizaron diferentes métodos de recolección de datos. Cada conjunto de datos tendrá su propio eje y de la gráfica independiente (que corresponde a la gama del conjunto de datos individuales), como lo hizo para los datos de SOHO LASCO. Para proyectos Science Buddies relacionados, véase: Utilizando el Solar & amp; Observatorio Heliosférico Satélite (SOHO) para determinar la rotación del Sol Los ciclos de manchas solares Utilizando el Solar & amp; Observatorio Heliosférico Satélite (SOHO) para medir el movimiento de una eyección de masa coronal ¡Explora más! Comparta su historia con Science Buddies! Consultar a un experto La Consultar a un foro de expertos pretende ser un lugar donde los estudiantes pueden ir a encontrar respuestas a las preguntas de la ciencia que han sido incapaces de encontrar usando otros recursos. Si tiene preguntas específicas acerca de su proyecto de feria de la ciencia o la feria de ciencias, nuestro equipo de científicos voluntarios puede ayudar. Nuestros expertos no van a hacer el trabajo por usted, pero van a hacer sugerencias, ofrecer orientación, y ayudar a solucionar problemas. enlaces relacionados Si te gusta este proyecto, es posible disfrutar de la exploración de estas carreras relacionados: Astrónomo Los astrónomos piensan en grande! Ellos quieren entender todo el universo y mdash; la naturaleza del Sol, la Luna, planetas, estrellas, galaxias, y todo lo demás. El trabajo de un astrónomo puede ser pura ciencia y mdash; recopilación y análisis de datos de los instrumentos y la creación de teorías sobre la naturaleza de los objetos cósmicos & mdash; o el trabajo se pueden aplicar a problemas prácticos en los vuelos espaciales y de navegación o comunicaciones por satélite. Lee mas Estadístico Los estadísticos utilizan el poder de las matemáticas y la teoría de la probabilidad de responder a las preguntas que afectan la vida de millones de personas. Le dicen a los educadores, que el método de enseñanza funciona mejor, dicen los políticos lo que los niveles de pesticidas son aceptables en fruta fresca, informe a los médicos qué tratamiento funciona mejor, y decirle a los constructores de qué tipo de pintura es la más duradera. Se emplean en prácticamente todo tipo de industrias imaginables, desde la ingeniería, fabricación, y la medicina a la ciencia animal, la producción de alimentos, el transporte y la educación. Todo el mundo necesita un estadístico! Lee mas Físico Los físicos tienen un gran objetivo en mente y mdash; para comprender la naturaleza de todo el universo y todo en él! Para alcanzar ese objetivo, que observan y miden eventos naturales vistos en la Tierra y en el universo, y luego desarrollan teorías, utilizando las matemáticas, para explicar por qué se producen esos fenómenos. Los físicos asumen el desafío de explicar los acontecimientos que suceden en la mayor escala imaginable para aquellos que ocurren en el nivel de las partículas atómicas más pequeñas. Sus teorías son aplicados a proyectos a escala humana para llevar a la gente nuevas tecnologías, como las computadoras, láser, y la energía de fusión. Lee mas Últimas noticias sobre este tema
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