Menu

Panells d'energia
solar fotovoltaica

Instal·lació d'energia solar tèrmica

Planta d'energia solar
termoelèctrica

Sol

Sol

El Sol és un estel al voltant de la qual gira la Terra.

Té un diàmetre aproximat de 1.400.000 km i una massa de 1,99 × 1033 g.

El Sol gira al voltant de si mateix. No obstant això, atès que és constituït per una gran massa de gasos, les diferents regions no giren solidàriament, sinó que ho fan a velocitats diferents, que depenen de la latitud.

El Sol, i amb ell tot el sistema solar, es mou cap a un punt del firmament situat a la constel·lació d'Hèrcules a una velocitat d'uns 19 km / s. Això és a causa que el Sol té un moviment de translació al voltant del centre galàctic, com tots els astres de la Galàxia, el període és de 200 milions d'anys.

El Sol està format per un cert nombre de capes concèntriques, però les úniques que es poden observar directament són les externes, que reben els noms de fotosfera, cromosfera i corona, respectivament, i constitueixen l'anomenada atmosfera solar. Cadascuna d'aquestes capes té unes propietats distintives que li són pròpies. La transició de les propietats d'una capa a les de la següent no té lloc d'una manera brusca, sinó gradual.

El Sol és el responsable de manera directa o indirecta de la gran majoria de les fonts d'energia del Planeta. A més de tenir una importància directa en l'energia solar fotovoltaica i l'energia solar tèrmica, té influència en altres energies renovables com l'energia eòlica. En el cas de l'energia eòlica el sol és el responsable d'escalfar grans quantitats de massa que en canviar de densitat es mouen generant un espai que va a opcupar una altra massa d'aire fred. Aquest moviment de masses és el vent.

En el cas de l'energia fòssil que prové dels combustibles fòssils, el Sol també té la seva responsabilitat. Els combustibles fòssils com el carbó o el petroli s'han generat a partir de compostos orgànics que es van generar alimentats per la radiació solar a través de la fotosíntesi. Tot i tenir el seu origen en el Sol, aquest tipus d'energies es consideren energies no renovables perquè el procés de transformació en combustuibles fòssils dura milions d'anys.

Model de l'estructura interna del Sol

Capes del Sol - Fotosfera, cromosfera, corona Fotosfera, la capa més interna del Sol

La fotosfera és la capa més interna i és la responsable de la quasi totalitat de la llum visible que el Sol emet cap a l'espai. Per la seva banda més interior, limita amb la regió convectiva del Sol, i pel seu costat més exterior, amb la cromosfera.

L'amplada de la fotosfera és aproximada és de 400 km, i la temperatura disminueix des d'un valor de 7.500 kelvin, a les regions més internes, fins a un valor de 4.700 kelvin, a les més externes. La pressió mitjana de la fotosfera és només unes poques centèsimes de la pressió atmosfèrica al nivell del mar, mentre que la densitat és tan sols una deumilionèsima part de la densitat de l'atmosfera terrestre al nivell del mar.

Observada en el telescopi, la fotosfera no presenta un aspecte uniforme, sinó que sembla constituïda per unes petites cèl·lules d'aspecte granular, anomenades grans d'arròs, les quals apareixen separades per unes regions més fosques en què la temperatura és menor.

Cromosfera, capa intermèdia del Sol

La cromosfera és la regió mitjana de l'atmosfera solar, i durant els eclipsis del Sol, en els moments abans de la fase de la plenitud, apareix com un arc molt fi de color vermellós, que envolta el disc eclipsat del Sol. En condicions normals, és a dir, quan no hi ha eclipsi, no és possible l'observació de la cromosfera perquè la llum provinent de la fotosfera atenua la seva brillantor, molt més feble.

Se suposa que la cromosfera té una amplada de 2.000 a 3.000 km, però el seu extrem superior és cobert per un bosc de deus de gas lluminosos, anomenats espícules, de manera que és difícil de determinar exactament les veritables dimensions. La densitat de la cromosfera disminueix des de les regions més internes cap a les més externes, però la temperatura augmenta, al mateix temps, des de 4.500 K fins a 100.000 K.

Corona, capa externa del Sol

La corona és la regió més externa de l'atmosfera solar, i durant els eclipsis totals es presenta com un halo blanquinós que envolta el disc eclipsat del Sol. La seva amplada és d'uns quants milions de quilòmetres, però la lluminositat total equival tan sols a la meitat de la lluminositat de la lluna plena. Anàlogament a la cromosfera, tampoc és possible la seva visió fora dels eclipsis totals, perquè la potent lluminositat de la veïna fotosfera emmascara la presència. La densitat de matèria a la base de la corona és de 109 àtoms / cm2, valor que equival a 10-10 vegades la densitat de l'atmosfera terrestre al nivell del mar.

La temperatura de la corona oscil·la generalment al voltant d'un milió de kelvins, però en algunes de les seves regions pot ser molt més elevada. Durant molt de temps la causa d'aquestes temperatures ha estat un misteri, però actualment es creu que són les ones de xoc, originades per certs corrents convectius que es produeixen en la fotosfera, la causa de l'escalfament de la corona i probablement també de la cromosfera.

Per a l'estudi d'aquestes dues regions solars s'utilitza el coronógrafo. En analitzar la llum solar amb un espectròmetre s'obté un espectre continu d'emissió sobre el qual es superposen nombroses ratlles fosques d'emissió, dites de Fraunhofer. La component contínua de l'espectre s'origina en la fotosfera, i especialment en les seves regions més superficials.

Efectivament, a la fotosfera hi ha en tot moment un equilibri dinàmic entre el ritme de creació d'ions negatius d'hidrogen i el ritme de destrucció d'aquests mateixos ions, de manera que sempre hi ha un ió negatiu d'hidrogen per cada milió d'àtoms de hidrogen. La formació d'aquests ions té lloc per mitjà de l'absorció de fotons que provenen de l'interior del Sol, mentre que la seva destrucció va acompanyada de l'emissió de fotons cap a l'exterior del Sol, els quals constitueixen així la quasi totalitat de la component visible de la radiació solar.

Cal, però, establir tres hipòtesis relatives a la fotosfera solar. Segons la primera, la fotosfera ha de ser en equilibri hidrostàtic; la segona suposa que també ha de ser en equilibri tèrmic; i, segons la tercera, entre els seus components químics cal que hi hagi almenys un 90% d'hidrogen.

D'altra banda, l'espectre d'absorció del Sol es produeix a causa de la presència, a les capes externes de l'atmosfera solar, d'àtoms capaços d'absorbir els fotons de certes longituds d'ona ben determinades; per tant, són absorbides selectivament algunes radiacions provinents de l'interior de la fotosfera, la qual cosa dóna lloc a les corresponents ratlles fosques de l'espectre.

A partir d'aquests ha estat possible determinar la composició química de les regions externes del Sol. S'ha vist que l'hidrogen i l'heli constitueixen, conjuntament, del 96 al 99% de la fotosfera, i que la resta és constituïda pels altres elements químics, dels quals actualment s'ha identificat uns 60. ha estat detectada també l'existència d'uns 18 tipus de molècules en les regions més fredes de la superfície solar.

valoración: 2.5 - votos 2

Última revisió: 9 de novembre de 2016