¿Cuántos Lúmenes es el Sol?

¿Cuántos lúmenes es el Sol?

Cuando la gente hace la pregunta, » ¿Cuántos lúmenes es el Sol?», la mayoría de las veces, hay otra pregunta que realmente están tratando de responder. La pregunta subyacente puede ser por curiosidad general, pero por lo general estamos tratando de construir algún tipo de comprensión intuitiva de cuánta luz representa un lumen. Nos bombardean con especificaciones para faros, linternas, iluminación interior, iluminación exterior, luces LED, luces de cultivo, incandescentes, fluorescentes, halógenas, y la lista sigue y sigue. Todos tenemos mucha experiencia con el sol y lo brillante que es bajo una variedad de circunstancias diferentes. Estamos tratando de relacionar nuestras experiencias con todas estas especificaciones de marketing. Puede ser muy confuso.

Intentaré aclarar varias de estas preguntas subyacentes reformulando la pregunta original de varias maneras diferentes y luego proporcionaré respuestas a estas preguntas nuevas y, con suerte, más útiles.

¿Cuántos Lúmenes Produce el Sol?

Otra forma de preguntar esto, y la pregunta que responderemos primero es, » ¿Cuál es la cantidad total de luz visible que produce el sol?»Un lumen es una cantidad específica de luz visible. El sol produce un amplio espectro de energía electromagnética. Desde radio, microondas, infrarrojos, visibles, ultravioleta, rayos X, gamma y cósmicos. Pero la cantidad de luz solo se refiere a la banda estrecha de luz visible.

Utilizando datos derivados de telescopios solares terrestres, misiones de transbordadores espaciales, satélites, cohetes sonda, aviones de gran altitud y modelos informáticos, los científicos e ingenieros de las comunidades de energía solar y espacial han estandarizado un valor para la irradiación espectral media de la Tierra. Esta cantidad, también conocida como la constante solar, es de 1366,1 vatios por metro cuadrado. En pocas palabras, esto es lo brillante que es el sol a la distancia de la órbita de la tierra. Otra forma de pensarlo es si tuviéramos un panel solar de un metro por un metro montado en un satélite y estuviera orientado perpendicularmente a los rayos del sol y fuera 100% eficiente en todo el espectro electromagnético, produciría 1.366 vatios de electricidad. Eso es suficiente electricidad para alimentar un buen secador de pelo.

sin Embargo, esto es para todo el espectro del sol. Dado que solo nos preocupa la luz visible, necesitamos ajustar este número para tener en cuenta solo a qué es sensible el ojo. La forma de hacerlo es resolver la integral anterior, o simplemente puede tomar mi palabra para ello. Para nuestro sol o cualquier estrella con una temperatura corporal negra de 5778 K, la respuesta es 93. Por cada vatio que apaga nuestro sol, produce 93 lúmenes de luz visible. Así que en la órbita de la tierra, por cada metro cuadrado, nuestro sol emite 127.000 lúmenes. Eso es muy brillante. No me extraña que duela mirar al sol. Mejor consigue unas gafas de sol elegantes y ponte protector solar por si acaso.

Ahora encontremos el área de la esfera que tiene un radio correspondiente a la distancia de la tierra al sol. Así que con el radio igual a 92,96 millones de millas, una unidad astronómica, o 149,6 mil millones de metros, el área es de 281.229.000.000.000.000.000.000 o 281,2 sextillones de metros cuadrados. Ahora multiplicamos eso con 127.000 lúmenes por metro cuadrado y obtenemos el total de 35.730.000.000.000.000.000.000.000.000.000 de lúmenes.

Nuestro sol emite 35,73 octillones de lúmenes. Eso es mucha luz solar y un poco más brillante que el faro más brillante. Definitivamente no quiero ser el que compre baterías para ello. Tal vez podríamos usar baterías recargables de iones de litio… Solar recargable!

¿Cuántos Lúmenes de Luz Solar Golpean la Tierra?

El tamaño del sol y la tierra en la imagen de la parte superior de este artículo son a escala. Sin embargo, la distancia entre ellos es muy comprimida. Aun así, es evidente que la gran mayoría de la luz solar no llega a la tierra. Se puede calcular tomando la relación de las áreas de superficie de una esfera de radio de 1 UA y un círculo con el radio de la tierra. Estas cantidades son de 281,2 sextillones de metros cuadrados y 127,8 billones de metros cuadrados, respectivamente. Esta proporción nos dice que hay 2,2 mil millones de veces más luz que no golpea la tierra. Usando esta relación podemos calcular que hay 16,24 quintillones de lúmenes de luz solar que golpean la tierra.