Como sabemos o que está dentro do sol?
“A face do sol não é sem expressão, mas nos diz muito pouco do que está em seu coração”.
– Armin J. Deutsch, revista Scientific American, novembro de 1948
Sem o sol, a vida não seria possível na Terra. Isso não é uma afirmação, mas um fato, e todos nós devemos estar cientes disso. É o sol que mantém o sistema solar unido por bilhões de anos, e é responsável por todos os principais fenômenos astronômicos que a humanidade aprendeu até hoje. No entanto, sabemos muito pouco sobre o nosso vizinho cósmico mais próximo e importante.Enquanto estamos sentados em uma praia e tomando banho de sol, raramente nos perguntamos o que pode estar acontecendo dentro daquela grande bola de fogo. Bem, se você está curioso para saber sobre o interior do Sol, você veio ao lugar certo, pois este artigo irá explorar os muitos mistérios do interior do Sol.
Composição quimica do sol
O sol é uma gigantesca esfera de gases quentes e brilhantes. Em termos dos elementos presentes, o sol é composto por dois grandes gases – ohidrogênio, que compreende cerca de 71% da massa do Sol, e ohélio, que constitui cerca de 27,1% da massa. Carbono, Nitrogênio e Oxigênio são os elementos relativamente mais pesados encontrados na estrela com uma abundância combinada de aproximadamente 1,5% da massa. Os 0,5% restantes são compostos por elementos como Silício, Magnésio, Neônio, Ferro, Enxofre e outros metais mais pesados em quantidades vestigiais.
Camadas do Sol
Os cientistas estudaram o Sol de várias maneiras, incluindo telescópios terrestres e satélites, para obter o máximo de informação possível. Para simplificar, eles normalmente dividem o sol em seis camadas principais.
Diferentes camadas do sol (Crédito da foto: Nasa)
Afotosferaé a camada mais profunda que podemos observar diretamente. Granulações e gases borbulhantes cobrem a maior parte da fotosfera. Acromosferaé a próxima camada do sol e é a fonte de erupções solares. A próxima camada abaixo é acoroa,quenão pode ser vista a olho nu, mas pode ser vista usando um telescópio coronográfico. Estas camadas compreendem a região que foi vista pelos olhos humanos.
Onúcleoé a região mais interna do sol, onde toda a energia é gerada através de reações nucleares. Naturalmente, é rico em hidrogênio e hélio. Azonaradiativafica entre o núcleo e a região de convecção e está repleta de raios cósmicos e fótons cheios de energia. Azona deconvecção seestende desde profundidades de cerca de 200.000 km até a superfície visível da estrela. É na superfície da zona de convecção que os fótons são criados; essa camada superior é chamada dephotosphere.
Como identificamos a composição do Sol?
Quando a luz branca passa por um prisma, ela se divide em suas sete cores constituintes (as sete cores do arco-íris), que é comumente conhecido como oespectro. Quando um experimento semelhante foi realizado na luz do sol por um oculista alemão chamado Joseph Von Fraunhofer, usando um instrumento especial chamadoespectrômetro, ele encontrou linhas escuras no espectro.
Espectroscópio de Fraunhofer (Crédito da Foto: Richard Wimmer / Wikimedia Commons)
Logo se percebeu que essas linhas escuras representavam cores faltantes (comprimentos de onda, para ser mais específico) do espectro, e estas estavam faltando porque os elementos dentro e ao redor do Sol estavam absorvendo aqueles comprimentos de onda específicos da luz. Cada elemento absorve um comprimento de onda específico do espectro correspondente às transmissões eletrônicas que ocorrem em seus átomos. Essas linhas escuras, portanto, indicavam a presença de certos elementos, como hidrogênio, cálcio e sódio, pois representavam os comprimentos de onda absorvidos por esses elementos específicos.
Esta foi uma técnica muito simples, mas eficaz, que lançou as bases para o desenvolvimento de instrumentos mais avançados para medir a composição do sol. No entanto, essa abordagem tem suas limitações. Apenas nos fala sobre os constituintes na superfície, mas nada sobre a composição do núcleo do Sol!
Então, e o núcleo?
As emissões do núcleo do sol consistem principalmente de partículas, como osneutrinos,que viajam no contexto da luz emitida pela sua superfície e, portanto, não podem ser detectadas com o equipamento espectroscópico padrão. Assim, instrumentos especiais como oSuper Kamiokande(Observatório Kamioka, Japão), que possuem sensores de luz extremamente sensíveis, foram usados para identificar essas partículas. Essas partículas confirmaram a ocorrência de reações de fusão nuclear no núcleo do Sol, responsável pela emissão dessas partículas.
Detector de neutrinos no observatório Super-k no Japão (Crédito da foto: Daderot / Wikimedia Commons)
Heliosismologia
Outro método usado pelos cientistas para estudar o interior solar é ahelioseismologia. Nele, os cientistas ouvem a música do Sol estudando as ondas sonoras que emanam do interior.As vibrações são registradas peloObservatório Solar e Heliosférico (SOHO)da NASA como freqüências diferentes e convertidas em som no Laboratório de Física Experimental de Stanford usando técnicas adequadas (mais sobre sons solares –NASA.gov).
O reflexo dessas ondas sonoras no interior da fotosfera faz com que a superfície vibre e se mova levemente; a subida e a queda da fotosfera podem ser medidas usando técnicas especializadas para fornecer informações sobre a densidade e os movimentos dos materiais dentro do sol.
Uma palavra final
Nos últimos 200 anos, conseguimos gerar e analisar uma quantidade razoavelmente boa de dados do sol; Finalmente, temos uma boa ideia do que está acontecendo. No entanto, muitos mistérios do Sol ainda permanecem, e há algumas missões fascinantes no horizonte que podem ajudar a desvendá-las. OParker Solar Probeda NASA é um desses exemplos.
Parker Solar Probe (Crédito da foto: NASA)
A sonda irá atingir 4 milhões de milhas da superfície do Sol, registrando calor e radiação como nenhuma outra espaçonave fez antes. Lançado em março de 2018, ele fornecerá novos dados sobre a atividade solar e fará observações da coroa externa do sol. Esta missão vai mudar nossa percepção da enorme bola de fogo celestial que nos deu vida e pode revelar novos segredos sobre o núcleo do sol.
Outro aspecto a ser considerado aqui é que cada estrela tem uma vida útil e acabará morrendo. Nosso sol não é diferente. Depois que ele morre, ele se contrairá sob o peso de sua própria gravidade. Felizmente, isso não acontecerá por vários bilhões de anos e, olhando para nossa trajetória atual como uma espécie, nenhum de nós estará por perto quando isso acontecer!
