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SOLUCIÓN DEL EXAMEN
8vo de PRIMARIA
OLIMPIADA BOLIVIANA DE ASTRONOMÍA y ASTROFÍSICA
PARTE CONCEPTUAL (40%)
1. (10%) ¿Es el año luz una medida de tiempo? ¿Por qué?
R.- No, el año luz es una medida de distancia. Es la distancia que recorre la luz, que viaja a una
velocidad de 299 792 458 m/s, en un año. Es decir:
m 1 km 3600 s 24 h 365 d
km
299792458 × 3 ×
×
×
≈9.46×1012
, es decir, la luz viaja en un
s 10 m
1h
1d
1a
a
año una distancia igual a 9.46×1012 km
2. (10%) ¿Qué es una unidad astronómica?
R.- Una unidad astronómica (u.a.) es la distancia promedio existente entre la Tierra y el Sol.
1 u.a. = 149 597 870 660 m
3. (10%) ¿Indique las distintas partes de la estructura solar?
R.- Corona, Cromósfera, Fotósfera, Zona Convectiva, Zona Radiativa y Núcleo.
• Corona.- La corona se extiende por cerca de dos diámetros solares y es visible durante los
eclipses se Sol. Su temperatura asciende a 106 K. De la corona emana el viento solar, que es
un flujo constante de partíulas que sale hacia el espacio.
• Cromósfera.- Es la parte superior de la atmósfera solar. Es de olor violeta y solo es visible
durante un eclipse de Sol, cuando la luz esconde el disco de la fotosfera. Tiene un espesor
de 7000 a 10 000 km y una temperatura de 15 * 103 K. Aquí surgen las protuberancias
solares, que son erupciones de fuego de hasta 200 000 km de longitud.
• Fotósfera.- Tiene unos 400 km de espesor. Tiene la apariencia de la superficie de un liquido
en ebullición, llena de manchas en movimiento conocidas como manchas solares, regiones
irregulares que aparecen más oscuras que la fotosfera circundante. La temperatura de la
fotosfera es de unos 5800 K, mientras que la de las manchas solares es de unos 3800 K.
• Zona Convectiva.- Es una franja en la que la energía se transforma por convección. Tiene
unos 140 000 km de espesor.
• Zona Radiativa.- Es la zona o región donde la energía fluye por radiaión, proveniente de los
procesos termonucleares que se originan en el núleo. Tiene 380 000 km de espesor y alcanza
15 600 000 K de temperatura.
• Núcleo.- Es la parte central de la estrella. Mide aproximádamente 600 000 km de diámetro.
Es el lugar donde se producen las reacciones termonuleares, principal mecanismo de
producción de la energía solar.
4. (10%) ¿Qué es el viento solar?
R.- Es un flujo constante de partículas que sale, de la corona solar, radialmente hacia el espacio.
PARTE APLICADA (60%)
1. (20%) En 1838, el astrónomo T. Henderson encontró el paralaje heliocéntrico de una estrella
igual a 0.75 segundos de arco.
• Expresa en radianes el paralaje dado.
R.1°
2 π rad
α=0.75 ' ' ×
×
=3.636×10−6 rad
3600 ' ' 360 °
•
Calcular la distancia, en parsecs, a la que se encuentra dicha estrella. ¿Sábes el nombre de la
estrella que encontró Henderson?
R.1 , donde
La distancia, d, a la que se encuentra una estrella del Sol viene dada por: d= α
α , es el paralaje de la estrella. Por tanto:
1
d= α =
1
=275 020.69 u.a.
3.636×10−6 rad
(1)
Nota: definición de parsec: distancia que corresponde a un paralaje heliocéntrico de 1'', o en
1°
2 π rad
×
=4.848136811×10−6 rad , entonces, la distancia
radianes: 0.1 ' '×
3600 ' ' 360 °
equivalente a 1 parces, en unidades astronómicas será :
1
1
≈206265 u.a. , por tanto: 1 pc=206265 u.a.
α=
4.848136811×10−6 rad
La ecuación (1) puede ser reescrita del siguiente modo:
1 pc
d=275 020.69 u.a.×
=1.333336679 pc
206265 u.a.
que es la distania en parsecs a la que se encuentra la estrella en cuestión; o en unidades de
años luz:
d=275020.69 u.a.×
149597870.660 m
1 u.a.
×
≈4.3 a.l.
12
1 u.a.
9.46×10 km
La estrella es ALFA CENTAURO
2. (20%) El flujo de partículas que emana de la corona solar es de aproximádamente 1011
partículas por centímetro cuadrado por segundo y el número de partículas que llegan a la Tierra
es de aproximádamente 7 por centímetro cuadrado por segundo. Analiza las unidades que se
utilizan en estos datos y encuentra la definición del concepto de flujo dado.
R.numero de partículas
Analizando las unidades dadas, el flujo será: Flujo=
área×tiempo
3. (20%) ¿Por qué motivo cree Ud. que el periodo rotacional ecuatorial del Sol (25.4 días) sea
distinto del periodo rotacional cerca de los polos (30 días)?
R.- Esto se debe a que el Sol no es un cuerpo solido. Solo en cuerpo sólido que gira, los
distintos puntos de la superficie tienen iguales periodos. El Sol es una esfera líquida y gaseosa,
por lo tanto, las distintas zonas giran alrededor del eje con distintos periodos.