O que é o nosso sol?

#cmoocastrovisual - Publicação para cMOOC Astronomia Visual




O que é o nosso sol?

Comumente descrito como uma criatura sorridente no céu azul de uma paisagem infantil ou como uma grande bola de fogo, o nosso Sol está longe dessas representações simplificadas. Na verdade, o Sol é o que os astrônomos classificam como uma estrela – e isso despertou a curiosidade de um aluno, que perguntou:

"Como assim estrela, tipo aquelas estrelinhas do céu?"

Mais ou menos. Nem todo ponto brilhante que vemos no céu noturno é, de fato, uma estrela. Alguns são planetas, outros podem ser galáxias distantes. No entanto, a maioria desses pontos luminosos são sim estrelas – com diferentes tipos, tamanhos e cores.

Para organizar esse conhecimento, os cientistas desenvolveram uma tabela de classificação estelar chamada Diagrama de Hertzsprung-Russell, ou simplesmente Diagrama HR. Esse gráfico relaciona a luminosidade das estrelas com sua temperatura superficial, permitindo identificar padrões e categorizar as estrelas em diferentes grupos, como anãs, gigantes e supergigantes, de cores que vão do azul ao vermelho.

A nossa estrela, que chamamos de Sol, está localizada no que chamamos de Sequência Principal, uma fase da vida estelar onde as estrelas passam cerca de 90% do seu tempo "queimando" hidrogênio.

Mas por que você colocou "queimando" entre aspas?

Porque, embora as estrelas emitam calor e luz, elas não são feitas de fogo e não queimam no sentido tradicional que conhecemos aqui na Terra. O que acontece, na verdade, é um processo chamado fusão nuclear. Nele, dois átomos de hidrogênio se fundem para formar uma partícula de hidrogênio mais pesada (como o deutério), que se funde novamente com outro hidrogênio, formando um átomo de hélio. Esse processo libera uma enorme quantidade de energia: parte dela chega até nós como calor, e outra parte como luz.

E o que acontece depois?

Depois de mais de 5 bilhões de anos, o hidrogênio do núcleo do Sol começará a se esgotar. Quando isso acontecer, ele vai aumentar de tamanho, ficar mais frio na superfície e se transformar em uma gigante vermelha. Nessa fase, o Sol ficará tão grande que provavelmente engolirá a Terra.

Mas não se preocupe, isso vai acontecer daqui a bilhões de anos!

Que bom, professor. E depois disso?

Depois, o Sol tentará fundir o hélio que restou em elementos mais pesados, como carbono e oxigênio. Estrelas muito grandes continuam fundindo elementos cada vez mais pesados, como silício e ferro. Porém, o nosso Sol não é grande o suficiente para fundir o carbono. Então, ao final de sua vida, ele liberará suas camadas externas no espaço, criando uma nebulosa planetária, enquanto o que resta de seu núcleo se tornará uma anã branca — uma estrela pequena, muito densa e quente.

Um exemplo belíssimo desse final é a nebulosa NGC 6751, mostrada na imagem abaixo.

Mas todas as estrelas são assim?

Não. Estrelas muito maiores que o Sol conseguem realizar fusão de elementos mais pesados, como carbono e silício, até chegarem à formação do ferro. Porém, o ferro representa um limite: não é possível obter energia ao fundir átomos de ferro. A partir daí, a estrela não consegue mais sustentar seu próprio peso.

Quando isso acontece, suas camadas externas colapsam rapidamente para dentro, caindo sobre o núcleo de ferro. Esse colapso gera uma onda de choque tão intensa que as camadas externas ricocheteiam e são lançadas para o espaço em uma explosão colossal, chamada de supernova.

Mas esse ferro que estava dentro da estrela é o mesmo que usamos em máquinas e objetos?

Exatamente! O ferro, assim como outros elementos como ouro, prata, oxigênio, carbono e tantos outros, foi formado dentro das estrelas — ou no processo de sua morte. Esses elementos foram espalhados pelo espaço em explosões como as supernovas e, eventualmente, deram origem aos planetas, à vida e a nós mesmos.

Como dizia o físico e astrônomo Carl Sagan:

"Somos todos poeira de estrelas."

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Fontes:

ASTRO: Spectral Classification of Stars Disponível em <https://www.handprint.com/ASTRO/specclass.html>. Acesso em 10 fev 2020

COSMOS: Hertzsprung-Russell Diagram. Disponível em: <https://astronomy.swin.edu.au/cosmos/h/hertzsprung-russell+diagram#:~:text=The%20main%20sequence%20stretching%20from,Keenan%20luminosity%20class%20labelled%20V:>. Acesso em 10 fev 2020

HOSTING.ASTRO. Evolution of the Sun. Disponível em: <https://hosting.astro.cornell.edu/academics/courses/astro201/evol_sun.htm#:~:text=The%20helium%20core%20contracts%20until,caused%20by%20the%20helium%20burning>. Acesso em 10 fev 2020

LUMEN: Nuclear Fusion. Disponível em: <https://courses.lumenlearning.com/earthscience/chapter/nuclear-fusion/#:~:text=Stars%20are%20made%20mostly%20of,to%20create%20a%20new%20atom>. Acesso em 10 fev 2020

NUPEX. The creation of elements. Disponível em: Hydrogen fusion Disponível em: <https://nupex.eu/index.php?g=textcontent/nuclearanduniverse/originofelements&lang=en>. Acesso em 10 fev 2020

SIDDARTH. Why doesn't the nuclear fusion process inside the Sun have an oxygen element?. Disponível em: <https://www.quora.com/Why-doesn%E2%80%99t-the-nuclear-fusion-process-inside-the-Sun-have-an-oxygen-element>. Acesso em 10 fev 2020

WILLIAMS.M.: Will Earth survive when the sun becomes a red giant?. Disponível em: <https://phys.org/news/2016-05-earth-survive-sun-red-giant.html>. Acesso em 10 fev 2020


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