1.4: Energía Solar
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El sol es una masa de gas incandescente, donde el hidrógeno se convierte en helio a temperaturas de millones de grados. La fusión de hidrógeno a helio (dos hidrógeno equivale a un helio) libera mucha energía en forma de ondas que se envían en todas direcciones. Algunas de las ondas (una 2-billonésima, o 1/2,000,000,000) se cruzan con la tierra. Estos se llaman insolación o Radiación Solar Incoming. Las ondas van desde muy cortas hasta muy largas (vea la figura a continuación y la figura 2.6 en tu texto), pero cada longitud de onda (distancia de canal a canal) lleva aproximadamente la misma cantidad de energía. Por lo tanto, como puede ver en la Figura 2.5 de su texto, la radiación de onda corta (las líneas moradas) tienen mucha más energía por unidad de tiempo que la radiación de onda larga (líneas rojas).
La figura anterior muestra la longitud de onda aproximada del mundo real de cada tipo de onda. Los rayos gamma son muy, muy, muy pequeños, aproximadamente del tamaño de un núcleo atómico. Los rayos X son aproximadamente del tamaño de un átomo. Las olas que cocinan tus palomitas de maíz en el microondas y te traen música por radio en tu auto son fundamentalmente las mismas que los rayos gamma y los rayos X; simplemente tienen mucha menos energía por unidad de área.
La luz también es el mismo tipo de onda, pero ocupa una porción muy pequeña del espectro electromagnético (ver figura 2.6). Sin embargo, nuestra atmósfera filtra (absorbiendo o reflejando) casi todas las otras longitudes de onda de la radiación solar entrante. Como resultado, la mayor parte de la energía electromagnética recibida por la superficie de la tierra se encuentra en el espectro visible (ver Figura 2.7). Debido a esto, nuestros ojos han evolucionado para responder a esta pequeña porción del espectro.
Todos los sistemas exógenos (aquellos que funcionan por encima de la superficie terrestre) requieren energía para funcionar, y toda esa energía proviene del sol. Este es un punto muy importante —la energía del sol impulsa a todos los sistemas de la tierra. Por ejemplo, las personas (sistemas abiertos) requieren el aporte de alimentos (energía) y agua. Los alimentos pueden provenir de plantas (o animales que comen plantas) que son a su vez sistemas abiertos que requieren agua y energía solar para impulsar la fotosíntesis, proceso por el cual producen los azúcares que requieren para crecer y sostenerse. El ciclo del agua (del que conoceremos con más detalle en la semana 5) nos da agua dulce a través de fuentes pluviales o subterráneas. La fuerza impulsora detrás del ciclo del agua es la energía solar.