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O nosso Sol: um gigante a ser explorado

A distância da Terra até o Sol é de 149.600.000 km, sendo esta uma média aritmética, pois a Terra translada em torno do Sol ao longo de uma trajetória elíptica
Antonio José Silva Oliveira, físico, doutor em Física Atômica e Molecular, pós-doutor em Jornalismo Científico. Professor da UFMA27/09/2018

No dia 12 de agosto de 2018, a Nasa iniciou uma viagem histórica de exploração que poderá revolucionar nossa compreensão sobre o Sol, bem como as diferentes variáveis que darão condições para entendermos o nosso sistema solar, como também outros sistemas, afetando assim tudo o que conhecemos até agora sobre a Terra e outros mundos afora.

A Sonda Solar Parker viajará pela atmosfera do sol em uma trajetória mais próxima da superfície do que qualquer espaçonave anteriormente foi capaz de fazê-lo, enfrentando condições extremamente adversas de calor e radiação, fornecendo à humanidade informações preciosas que serão capazes de rever e consolidar conceitos.

A distância da Terra até o Sol é de 149.600.000 km, sendo esta uma média aritmética, pois a Terra translada em torno do Sol ao longo de uma trajetória elíptica e apresenta uma variação entre os centros dos dois corpos de 147 a 152 milhões de quilômetros. A distância entre a Terra e o Sol é chamada de Unidade Astronômica (UA).

Para chegar ao seu destino, a sonda viajará no espaço durante sete anos e usará a gravidade do planeta Vênus, por meio de voos orbitais, para aproximar gradualmente sua órbita do Sol, chegando a 3,8 milhões de quilômetros de sua superfície, bem mais perto que a órbita de Mercúrio, e mais próxima do que qualquer espaçonave jamais esteve. Diferente de outras sondas e naves os voos orbitais em torno de Vênus não será para aumento da velocidade da Solar Parker e, sim, para sua diminuição gradativa quando em sua aproximação.

Ilustração da Sonda Solar Parker da Nasa se aproximando da superfície do Sol

A vida no planeta Terra, bem como a de todos os seres vivos, depende da luz do Sol, que fornece a radiação em forma de luz, produzindo o calor necessário para que as vegetações possam germinar e crescer, o que nos proporciona oxigênio e alimento. A luz solar também serve de fonte de energia para que os seres clorofilados possam produzir glicose, utilizando para tanto dióxido de carbono e água.

A fotossíntese, sistema que também depende da luz solar, inicia a maior parte das cadeias alimentares na Terra. Sem ela, os animais e muitos outros seres seriam incapazes de sobreviver porque a base da sua alimentação estará sempre nas substâncias orgânicas proporcionadas pelas plantas verdes. A maior parte da vida na Terra usa a luz vermelha visível na fotossíntese, sendo que algumas usam luz infravermelha.

É a luz do sol que também determina nosso relógio biológico e ativa a vitamina D necessária para a nossa saúde, além de tantas outras funções que tornam possível a vida das pessoas, dos animais, das plantas e dos micro-organismos

O pôr do Sol visto a partir da Praça Gonçalves Dias na cidade de São Luís

Em termos dimensionais, o Sol é pura energia e detém 99,8% do total da massa do sistema solar, apresentando um tamanho 332.900 mil vezes maior que a da Terra. Em sua parte externa e visível (fotosfera) produz um calor de 5,5 a 6 mil graus Celsius, enquanto a temperatura do núcleo pode chegar a 15 bilhões de graus Celsius, impulsionado por reações nucleares.

Ele surgiu há cerca de 4,6 bilhões de anos formando – se a partir de uma nuvem radioativa de gás e poeira conhecida como a nebulosa solar, que entrou em colapso por causa de sua gravidade, passando a girar muito rápido, puxando a maior parte do material em direção ao centro. Ele gira numa órbita praticamente circular em torno do centro da Via Láctea, com uma velocidade de translação em média de 225 km/s. Para dar uma volta completa ao redor do centro da Galáxia, o Sol leva aproximadamente 200 milhões de anos.

O sistema solar girando em torno do Centro Galáctico

O Sol é dividido em zonas e camadas e em seu núcleo existe a zona de radiação e a zona de convecção. Já a atmosfera do Sol é formada pela fotosfera, cromosfera (região de transição) e a coroa solar — também chamada de coroa branca ou coroa de Fraunhoffer (https://pt.wikipedia.org/wiki/Coroa_solar).

A coroa solar é o envoltório luminoso do Sol, visível em eclipse solar, sendo composta por plasma com aproximadamente 2 milhões de graus Celsius. Esta elevada temperatura provoca uma reação constante dos átomos que a compõem e que provavelmente produz o vento solar, que é definido como um fluxo contínuo de partículas carregadas ionicamente, constituído de elétrons e prótons, além de partículas subatômicas, que influenciam no clima terrestre. Inclusive este é um dos objetivos da missão, observar os íons e elétrons que compõem a atmosfera do sol e o vento solar, a velocidade e a densidade desses fluxos.

Eclipse solar observado a partir da Praça Maria Aragão, em São Luís, no dia 21/08/2017; a superfície da Lua cobrindo a coroa solar

Uma característica marcante do Sol são as manchas solares. Elas são as regiões mais escuras da superfície por possuírem temperaturas mais baixas, que por serem mais frias, sua aparência é percebida, sendo geralmente circulares. Nessas manchas, há intensa atividade magnética, o que reduz o transporte de energia do interior mais quente do Sol.

Por isso, se tornam áreas com temperaturas mais reduzidas. Outro objetivo da missão é justamente medir o campo eletromagnético, e descobrir o que aquece a coroa solar. A coroa, camada mais externa da atmosfera solar, que se estende por milhões de quilômetros da estrela, supera um milhão de graus centígrados, enquanto a superfície do sol alcança "somente" seis mil graus Celsius. O numero de manchas visíveis no sol variam ao longo de 11 anos, sendo denominada de ciclo solar, e possui uma grande influência na meteorologia do espaço e também no clima da Terra.

Superfície solar mostrando uma mancha solar; o filtro 5145 na foto foi necessário para um melhor contraste

Outros objetos de estudos são os processos de aceleração de íons pesados advindos da coroa solar, e uma captação mais detalhada das expulsões de massa da coroa (partículas ionizadas projetadas a grande velocidade), dos fluxos e refluxos de matéria, e todo tipo de flutuações.

O Sol está em sua meia-idade e já queimou cerca de metade do seu estoque de hidrogênio. Mas ele ainda tem bastante hidrogênio para continuar a queimar por aproximadamente mais 5,0 bilhões de anos, sendo atualmente um tipo de estrela conhecida como anã amarela.

A sonda espacial Solar Parker, além de ter partido com a missão de desvendar segredos do Sol, foi programada para ser o mais rápido objeto criado pelo homem na história, capaz de suportar altas temperaturas, pois foi desenvolvido um escudo de proteção térmico, painéis solares fotovoltaicos e um eficiente mecanismo de refrigeração.

Somos parte de um sistema onde a vida pulsa programada pelas leis universais que desafiam o homem, e transformam a sua trajetória na busca das razões para tanta grandeza, fascinado pela pergunta que sempre nos acompanhou ao longo desta jornada: Quem somos nós? Para onde vamos? Qual maestro mantém tantas forças em harmonia e equilíbrio?

O Sol, que já foi deus ao longo de nossa evolução, permanece ditando o ritmo da vida sobre a terra, e sobre todos os demais sistemas de nossa galáxia e, na proporção que nós o desvendamos, aceitamos sua magnitude e, num profundo silêncio, admitimos a nossa pequenez diante de tanta vastidão. l

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