O sol é uma grande bola quente de gás e plasma.

Crédito da imagem: NASA/SDO

O sol é uma grande bola de gás e plasma, mas do que exatamente o sol é feito? A maior parte do gás, cerca de 92%, é hidrogênio, segundo a NASA. É convertido em energia no núcleo do sol. A energia se move para fora através das camadas internas, para a atmosfera do sol, e é liberada no sistema solar como calor e luz.

FUSÃO NUCLEAR

No núcleo do sol, as forças gravitacionais criam uma tremenda pressão e temperaturas. A temperatura do sol nesta camada é de cerca de 27 milhões de graus Fahrenheit (15 milhões de graus Celsius). Os átomos de hidrogênio são comprimidos e se fundem, criando hélio. Este processo é chamado de fusão nuclear. À medida que os gases aquecem, os átomos se separam em partículas carregadas, transformando o gás em plasma.

A energia, principalmente na forma de fótons de raios gama e neutrinos, é transportada para a zona radiativa. Os fótons podem saltar aleatoriamente nesta zona de alguns milhares a cerca de um milhão de anos antes de viajar para a superfície, de acordo com Sten Odenwald na página Ask the Space Scientist da NASA.

Por que não sabemos quanto tempo leva para um fóton viajar para fora do centro do sol? Por um lado, os cientistas não podem ver o núcleo para rastrear um fóton desde seu nascimento. Em vez disso, eles devem confiar em modelos que seguem o infame problema do "passeio do bêbado".

De acordo com esse cenário, a distância que uma pessoa bêbada percorre enquanto faz curvas aleatórias para a esquerda e para a direita é o tamanho típico do passo vezes a raiz quadrada do número de passos dados. Para um fóton viajando aleatoriamente no centro solar, isso depende do que é usado para o caminho livre médio (ou distância média) da radiação. Esses números variam de 4.000 anos a milhões de anos, embora a maioria dos cientistas solares tenda a confiar em 170.000 anos, de acordo com o livro Welcome to the Universe: An Astrophysical Tour.

Quatro núcleos de hidrogênio se combinam para liberar um núcleo de hélio. Crédito da imagem: Getty Images

“Os fótons fazem uma caminhada aleatória dentro do sol”, disse a cientista espacial Lucie Green, professora da Universidade da Califórnia, em Los Angeles. "Eu diria que 170.000 anos para o fóton escapar."

“A maioria dos astrônomos não está muito interessado neste número e renunciam a tentativa de identificá-lo exatamente porque não afeta nenhum fenômeno que medimos, com exceção das propriedades da região central agora”, disse Odenwald.

Os cientistas cogitam que o campo magnético do sol é gerado por um dínamo magnético na zona radiativa.

A zona de convecção (também conhecida como região convectiva) é a camada mais externa do interior do sol. Ela se estende de cerca de 200.000 km de profundidade até a superfície visível ou a atmosfera do sol, de acordo com a NASA. A temperatura cai abaixo de 3,5 milhões de graus F (2 milhões de graus C) na zona convectiva, onde o plasma quente borbulha em direção à superfície.

Esta imagem mostra as três principais zonas do sol (zona convectiva, zona radiativa e núcleo). Crédito da imagem: ESA&NASA/SOHO

Os movimentos convectivos transportam o calor rapidamente para a superfície, que é a camada inferior da atmosfera solar, ou fotosfera. Esta é a camada onde a energia é liberada como luz solar. A luz passa pelas camadas externas da atmosfera do sol, a cromosfera e a coroa. 

Normalmente não podemos ver essas camadas, mas durante um eclipse solar total, a cromosfera parece uma borda vermelha ao redor do sol, e a coroa forma um halo branco com flâmulas de plasma se espalhando para fora. A cromosfera recebe sua cor vermelha pela abundância de hidrogênio, de acordo com o Observatório Solar Nacional.

ABUNDÂNCIA DE ELEMENTOS

Astrônomos que estudaram a composição do sol catalogaram 67 elementos químicos no sol. Pode haver mais, mas em quantidades muito pequenas para os instrumentos detectarem. Veja uma tabela dos 10 elementos mais comuns no sol, de acordo com o Goddard Space Flight Center da NASA:

RECURSOS ADICIONAIS

Para mais informações sobre o sol, leia a página Exploração do Sistema Solar da NASA Science. Além disso, você pode encontrar as respostas para mais perguntas sobre o sol no site do Museu de História Natural do Reino Unido.

BIBLIOGRAFIA

• "Na escala de tempo de difusão de fótons para o sol". Jornal Astrofísico, Parte 1 (1992). https://adsabs.harvard.edu/full/1992ApJ...401..759M
• "Na escala de tempo do transporte de energia no sol". Física Solar (2003). https://www.researchgate.net/publication/226250698_On_the_time_scale_of_energy_transport_in_the_Sun
• "A caminhada aleatória da radiação do sol". Walker, L.M. (2006). https://www.researchgate.net/publication/238080819_The_random_walk_of_radiation_from_the_sun
• "Bem-vindo ao universo: um tour astrofísico". Tyson, ND, Strauss, MA, & Gott, JR (2016). Imprensa da Universidade de Princeton. https://books.google.co.uk/books

Junte-se aos nossos Canais Espaciais para continuar falando sobre o espaço nas últimas missões, céu noturno e muito mais! Siga-nos no facebook e no twitter. E se você tiver uma dica, correção ou comentário, informe-nos aqui ou pelo e-mail: gaiaciencia@gaiaciencia.com.br

Referência:

SHARP, Tim; HARVEY, Ailsa. What is the sun made of? Space, 27, jan. 2022. Disponível em: <https://www.space.com/17170-what-is-the-sun-made-of.html>. Acesso em: 29, jan. 2022.