A estrutura básica de nossa estrela

Marlilene Silva Gomes

Aluna do CEFET-MG / campus Timóteo

Muitas vezes olhamos para o Sol como algo banal por já termos nos acostumado com seu surgimento todos os dias. No entanto, ao longo da história da humanidade, o Sol já foi observado e cultuado de diferentes maneiras. Como exemplo, o Sol era considerado a maior das divindades entre os deuses adorados pela civilização egípcia. Atualmente, apesar do olhar científico sobre o Sol não se relacionar com esses tipos de crenças, ele pode trazer uma nova visão sobre essa importante estrela.

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Figura 1: Imagem do Sol. Créditos: pt.wikipedia.org pt.wikipedia.org pt.wikipedia.orgpt.wikipedia.org.

 

O Sol é uma estrela que se encontra na forma de plasma, uma espécie de gás ionizado com elétrons livres. Seu diâmetro equivale a aproximadamente 110 vezes o diâmetro da Terra. Se não fosse a força gravitacional que o Sol exerce sobre a Terra, nosso planeta seria apenas mais um objeto vagando pela imensidão do espaço. Como fonte de energia, o Sol é responsável pela manutenção da vida em nosso planeta. Nossa estrela se encontra a uma distância média de 150 milhões de quilômetros da Terra, ou 8 minutos-luz. Em outras palavras, a luz que o Sol emite em direção a Terra gasta aproximadamente 8 minutos para chegar até nós.

 Com relação à estrutura solar (Fig.2), pode-se dividir o Sol em duas partes: o interior solar e a atmosfera solar. O interior solar é composto pelo Núcleo, pela Zona radiativa e pela Zona convectiva. Já a atmosfera solar é composta por três camadas, denominadas fotosfera, cromosfera e coroa.

Figura 2: Estrutura solar. Créditos: astroclube.blogspot.comastroclube.blogspot.com.

No interior solar ocorrem as reações nucleares que são responsáveis pela liberação de energia que alimenta os planetas de nosso sistema. A energia é gerada em seu núcleo, que possui uma temperatura da ordem de 10⁷ Kelvin e altíssimas pressões. A alta pressão provoca a fusão de núcleos de hidrogênio, que são transformados em átomos de hélio e energia. Como este processo ocorre continuamente, com o passar dos anos, a fonte de energia do Sol irá se esgotar, levando-o inevitavelmente à morte. Isso ainda não é motivo de preocupação, já que sua morte está prevista para daqui a aproximadamente cinco bilhões de anos.

Como já dissemos, a atmosfera solar é composta de três camadas: a fotosfera, a cromosfera e a coroa. A fotosfera (Fig.3), parte visível do Sol ao olho nu, possui uma espessura de 500 Km e uma temperatura próxima de 10⁴ K. Como o gás desta camada é muito opaco, não podemos ver o interior solar. Ela é formada por pequenas estruturas denominadas grânulos, que ficam rodeados por contornos mais escuros.

Figura 3: Fotosfera solar e seus grânulos. Créditos: prof2000.ptprof2000.pt

Além dos grânulos, também podemos ver as manchas solares. Observadas pela primeira vez por Galileu Galilei, elas foram relatadas na obra História e demonstrações sobre as manchas solares, publicada em 1613. A imagem abaixo mostra um desenho das manchas solares feito a mão por Galileu.

Figura 4: Desenho das manchas solares feito por Galileu na obra História e demonstrações sobre as manchas solares, publicada em 1613. Créditos: portaldoastronomo.org.

De coloração avermelhada, as manchas solares podem durar até duas rotações solares. Estas manchas geralmente são maiores que nosso planeta. Em sua obra de 1613, Galileu já apontava para a o movimento das manchas solares.

Nas figuras abaixo são mostradas duas imagens das manchas solares. A primeira foi registrada pelo prof. Gabriel Franco, do Departamento de Física da UFMG, e a outra retirada pelo satélite SOHO (obtida mais ou menos na mesma hora e transformada para a mesma escala geométrica).

Figura 5: Imagem das manchas solares registradas no Departamento de Física da UFMG pelo prof. Gabriel Franco.

Figura 6: Imagem das manchas solares registradas pelo satélite SOHO aproximadamente na mesma hora.

A cromosfera (Fig.7) é a camada que vem logo após a fotosfera, possuindo uma espessura de aproximadamente 10⁴ Km e temperatura muito elevada. Por emitir uma radiação muito menor que a da fotosfera, normalmente não é possível ver essa camada a olho nu. Podemos observá-la na ocasião de um eclipse solar ou através de um filtro especial para a luz vermelha (H-alfa).

Figura 7: Visão da cromosfera no momento de um eclipse solar. Créditos: it.wikipedia.org.

A observação direta do Sol com um telescópio pode ser uma experiência fascinante. No entanto, é preciso ter cuidado e o auxílio de um astrônomo. A observação sem o uso do filtro adequado poderá levar a cegueira. Acredita-se que as observações solares que Galileu fez com sua luneta seja o fator principal de sua cegueira ao final de sua vida. Com o auxílio de um filtro adequado acoplado ao telescópio, é possível observar as proeminências solares (Fig.8), as explosões solares (Fig. 9) e os espículos.

Figura 8: Proeminência solar. Créditos: portaldoastronomo.org.

Figura 9: Explosão solar. Créditos: www.nasa.gov.

As proeminências solares são nuvens imensas de material que ficam acima da cromosfera. As explosões solares são violentas explosões de gases com uma enorme emissão de energia. Estas explosões ocorrem frequentemente e podem durar alguns minutos ou horas. Os espículos são jatos de gases luminosos lançados em direção à coroa solar com altíssimas velocidades.

Constituindo a última camada, a coroa solar vem logo após cromosfera e possui temperaturas muito elevadas. Sua observação direta fica destacada durante os eclipses solares totais (Fig.10), quando a fotosfera fica obstruída e não oculta o brilho da coroa.

Figura 10: Visão da coroa solar durante um eclipse total do Sol. Créditos: cienciamao.usp.br.

A coroa encontra-se no estado de plasma, que é uma forma de gás contento íons e elétrons. Os elétrons e os íons formam os ventos solares (Fig.11) que irão se propagar pelo espaço, podendo chegar até o nosso planeta.

Figura 11: Vento solar. Créditos: news.nationalgeographic.com.

Composto pela estrutura básica aqui discutida, o Sol encontra-se aproximadamente na metade de sua vida. Seu combustível de energia ainda alimentará nosso planeta por bilhões de anos. Fundamental para a vida na Terra, o Sol sempre será a estrela mais importante para o nosso planeta. Pensando em uma escala maior, o Sol é apenas mais uma das bilhões de estrelas de nossa galáxia, que por sua vez é apenas mais uma das bilhões de galáxias existentes. Além disso, nossa estrela situa-se na periferia da Via Láctea (Fig.12), longe do centro da mesma.

Figura 12: Nossa localização na via láctea. Créditos: observatorio.ufmg.br.

Como toda estrela, o Sol irá evoluir e morrer, fornecendo assim matéria para o nascimento de novas estrelas. Seja em sua evolução dentro da imensidão do espaço ou mesmo numa singela tarde ensolarada, sempre vale à pena dedicar um pouco de tempo para conhecer melhor a nossa estrela.