Uma massa solar é a massa do sol. Ou, mais precisamente, é 1,989 x 10³⁰ quilogramas, cerca de 333.000 Terras

Nosso Sol ativo. Crédito da imagem: NASA/SDO

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Os astrônomos usam uma massa solar como uma unidade básica de massa. Como a maioria das coisas no espaço são grandes e pesadas, como estrelas, galáxias e buracos negros, faz mais sentido falar sobre esses objetos cósmicos em termos de massas solares, em oposição a uma unidade muito menor, como quilogramas.

Pensar em objetos em termos de massas solares também fornece uma noção mais intuitiva da massa do objeto em relação ao sol. O buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea, por exemplo, tem cerca de 7,956 x 10³⁶ kg. Um número tão grande que é um pouco difícil de imaginar do que se você dissesse que o buraco negro tem a massa de 4 milhões de sóis.

Graças a Sir Isaac Newton, calcular a massa do Sol também não é muito difícil. A massa do sol determina quão forte é sua gravidade. E sua gravidade determina a distância orbital e a velocidade de um planeta como a Terra.

Por exemplo, se o sol fosse mais massivo com uma força gravitacional mais forte, e se a Terra estivesse à mesma distância do sol, nosso planeta teria que orbitar mais rápido ou cairia no sol. Se o sol fosse menos massivo com uma força gravitacional mais fraca, a Terra teria que orbitar mais lentamente ou seria lançada para fora do sistema solar.

As equações de Newton calcularão a massa do sol desde que saibamos a velocidade da órbita da Terra e a distância do sol. Os astrônomos usam geometria básica para calcular essas duas constantes. A Terra orbita o Sol a cerca de 67.000 mph (107.000 km/h), de acordo com Cornell, e a distância da Terra ao Sol (chamada de unidade astronômica) é de 92.955.807 milhas (149.597.870 quilômetros) de acordo com a União Internacional de Astrônomos.

No final dos anos 1600, Newton calculou as massas relativas do Sol e de outros planetas. Seus cálculos estavam quase todos corretos, embora seus valores para o peso relativo da Terra estivessem errados. Ele descobriu que o Sol é 169.282 vezes mais massivo que a Terra, enquanto o valor exato é 331.950. Ele calculou mal porque seus números para a distância Terra-Sol se baseavam em medições imprecisas da paralaxe do sol, que é a aparente mudança do sol no céu, observada em diferentes pontos da órbita da Terra. Os pesquisadores também descobriram que ele cometeu um erro ao transcrever números ao escrever novas edições do "Principia", sua coleção de textos que descrevem conceitos matemáticos e físicos.

Hoje, em vez de usar paralaxe, os astrônomos podem medir com precisão as distâncias entre objetos do sistema solar com radar. Ao medir o tempo que o sinal de radar de um satélite leva para retornar de outro planeta, os astrônomos podem determinar a distância até esse planeta. Mas como o sol não tem uma superfície sólida, os sinais de radar não retornam. Então, para medir a distância Terra-Sol, os astrônomos primeiro devem medir distâncias para outro objeto, como Vênus. Então, por triangulação, eles podem calcular a distância até o sol.

Coloque esse valor e a velocidade medida da órbita da Terra nas equações de Newton e, com alguma álgebra simples, você pode calcular a massa do sol. Assumindo uma órbita circular (a órbita da Terra é próxima de um círculo), M = (d/G)v², onde d é a distância ao Sol, v é a velocidade orbital da Terra e G é a constante gravitacional.

Recursos adicionais:

• Uma visão geral dos fatos sobre o sol, da NASA.
• Comparação Sol/Terra pelos números, da NASA.
• Encontre informações sobre as missões da NASA para estudar o sol.

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Referência:

WOO, Marcus. What Is Solar Mass? Space, 06, dez. 2018. Disponível em: <https://www.space.com/42649-solar-mass.html>. Acesso em: 28, fev. 2022.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.