O Sol: Características, Peças, Estrutura e Composição

O Sol é um corpo gasoso que possui um núcleo altamente comprimido, no qual a energia é gerada por reações termonucleares.

É a estrela em torno da qual a Terra e outros planetas orbitam e para a qual fornece luz e calor. Foi há 4,6 bilhões de anos atrás. Embora seja um dos mais de 1 bilhão de corpos celestes que compõem a Via Láctea, é a estrela que brilha mais.

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Toda a vida na Terra depende da energia solar que a estrela fornece. Sem o Sol, a Terra seria um lugar escuro e sem vida, congelado no tempo.

Embora o que aconteceu mais de 4 bilhões de anos atrás seja desconhecido, a teoria atual sustenta que uma imensa nuvem de poeira e gás começou a girar lentamente.

A gravidade arrastou uma região densa para essa nuvem. O impulso aumentou a velocidade de rotação. Esse movimento fez o aquecimento do gás central, o que causou reações que transformaram poeira e gás em sólidos, dando origem a planetas.

A matéria central ficou muito quente e densa, resultando em uma fusão nuclear que originou o sol.

O Sol é o objeto dominante no sistema solar devido à sua grande dimensão, pois contém 99% da massa do sistema.

Sua força gravitacional mantém todos os planetas em órbita. É uma estrela de tamanho médio que produz sua própria luz e calor queimando combustíveis como hidrogênio e hélio em um processo conhecido como fusão nuclear.

As estrelas têm uma vida limitada e o Sol não é exceção, está no ponto médio de seu ciclo de vida de cerca de dez bilhões de anos. Está localizado no centro da galáxia, que tem uma forma espiral.

O que é o sol? partes e estudos sobre a estrela

De longe, o Sol não parece muito complexo. Para o observador comum, é apenas uma bola de gás suave e uniforme. No entanto, uma inspeção cuidadosa mostra que a estrela está em constante turbulência. O sol aparentemente calmo é um corpo agitado, trêmulo e explosivo, alimentado por um magnetismo intenso e variável.

No passado recente, os cientistas não conseguiam entender como o Sol gerava seus campos magnéticos, responsáveis ​​pela maior parte da atividade solar.

Eles também não sabiam por que parte desse intenso magnetismo se concentrava nas chamadas manchas solares, ilhas escuras de superfície do tamanho da Terra e mil vezes mais magnéticas.

Além disso, os físicos não conseguiram explicar por que a atividade magnética do Sol varia drasticamente, diminuindo e se intensificando novamente a cada 11 anos. As respostas para essas perguntas foram escondidas dentro do Sol, onde seu poderoso magnetismo é gerado.

A Via Láctea tem cerca de 100.000 anos-luz de diâmetro e 15.000 anos-luz de espessura. Dentro disso, o Sol se move a 210 km a cada segundo e leva 225 milhões de anos para concluir um ciclo de viagem.

Os cientistas adquiriram muito do seu conhecimento sobre o Sol a partir de observações feitas na Terra por muitos anos. No entanto, grande parte do conhecimento atual vem de sondas espaciais enviadas em missões para explorar o Sol.

Essas sondas forneceram informações precisas sobre temperatura, atmosfera, composição, campo magnético, labaredas, proeminências, manchas solares e dinâmica interna do Sol, descritas na caixa a seguir.

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Tabela 1: dados descritivos da Sun

Composição do Sol

O Sol é uma enorme bola de plasma, gás ionizado quente que contém 300.000 vezes mais massa que a Terra.

O diâmetro do Sol tem 1,4 milhão de quilômetros de comprimento, excede o diâmetro da Terra de 12.760 km, excede até o diâmetro do maior planeta do sistema, Júpiter, que representa apenas um décimo do diâmetro do Sol.

Os principais elementos presentes no Sol são o hidrogênio (92%), seguido pelo hélio (7,8%) e menos de 1% dos elementos mais pesados, como oxigênio, carbono, nitrogênio e néon.

A composição do Sol construída a partir da análise do espectro solar é mostrada abaixo. A análise vem das camadas inferiores da atmosfera do Sol, mas acredita-se que seja representativa de todo o Sol, com exceção de seu núcleo. Quase 67 elementos foram detectados no espectro solar.

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Tabela 2: composição do Sol

Acredita-se que o Sol seja completamente gasoso, com uma densidade média de 1,4 vezes a da água. Como a pressão no núcleo é muito maior do que na superfície, a densidade do núcleo é igual a oito vezes a densidade do ouro e a pressão é 250 bilhões de vezes a pressão da superfície da Terra.

Quase toda a massa do Sol está confinada a um volume que se estende apenas 60% da distância do centro do Sol à sua superfície.

Estrutura do Sol

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Ao estudar a estrutura do Sol, os físicos solares a dividem em dois domínios principais: o interior e as atmosferas.

Interior

O interior é composto por:

1- Núcleo

É a região central do Sol onde ocorrem as reações nucleares que convertem hidrogênio em hélio. Essas reações liberam a energia que origina a luminosidade do sol.

Para que essas reações ocorram, é necessária uma temperatura muito alta. A temperatura próxima do centro é de cerca de 15 milhões de graus Celsius e a densidade é de cerca de 160 g / cm 3 (isto é, 160 vezes a densidade da água).

Tanto a temperatura quanto a densidade diminuem para fora do centro do Sol. O núcleo ocupa os 25% mais internos do raio do Sol. A cerca de 175.000 km do centro, a temperatura é apenas metade do seu valor central e a densidade cai para 20 g / cm 3 .

2- Zona intermediária (ou transporte radioativo).

Ao redor do núcleo está a zona de transporte intermediário ou radioativo. Essa área ocupa 45% do raio solar e é a região onde a energia, na forma de fótons de raios gama, é transportada para o exterior pelo fluxo de radiação gerado no núcleo.

Fótons de raios gama de alta energia são atingidos continuamente à medida que passam pela zona intermediária, alguns são absorvidos, outros são expulsos e outros retornam ao núcleo. Pode levar 100.000 anos para os fótons encontrarem o caminho através da zona intermediária.

No limite mais exterior da zona intermédia, a temperatura é de cerca de 1,5 milhões de graus Celsius e a densidade é de cerca de 0,2 g / cm 3 . Esse limite é chamado de camada de interface ou tacoclina .

Acredita-se que o campo magnético do Sol seja gerado por um dínamo natural presente nessa camada. Mudanças nas velocidades de fluxo através dessa camada esticam as linhas de força do campo magnético e as tornam mais fortes. Também parece haver mudanças repentinas na composição química através dessa camada.

3- Zona de convecção

É a zona mais externa do sol, é chamada de zona convectiva, porque a energia é trazida à superfície por um processo de convecção. Estende-se de uma profundidade de cerca de 210.000 km até a superfície visível e ocupa aproximadamente 30% do raio do sol.

Nesta zona, o gás de plasma, aquecido na zona intermediária, sobe à superfície por correntes de convecção , estendendo-se, esfriando e depois encolhendo (semelhante à água fervente em uma panela).

O aumento das partículas de gás é visível na superfície como um padrão granular. Os grânulos têm cerca de 1.000 km de diâmetro. As células de convecção liberam energia na atmosfera do Sol. Na superfície, a temperatura é de cerca de 5.600 ° C e a densidade é praticamente zero.

Quando o gás de plasma atinge a superfície do Sol, esfria e deposita na base da zona de convecção, onde recebe mais calor.

O processo é então repetido. Os fótons que escapam do Sol perderam energia em seu caminho a partir do núcleo e mudaram seu comprimento de onda, de modo que a maior parte da emissão está na região visível do espectro eletromagnético .

As temperaturas mais baixas na zona convectiva permitem que os íons mais pesados ​​de elementos como carbono, nitrogênio, oxigênio, cálcio e ferro retenham alguns de seus elétrons. Isso torna o material mais opaco, tornando a radiação mais difícil.

Atmosferas do Sol

As atmosferas do Sol são constituídas por:

1- Fotosfera.

A fotosfera é a mais baixa das três camadas que compõem a atmosfera do Sol. Como as duas camadas superiores são transparentes à maioria dos comprimentos de onda da luz visível, a fotosfera pode ser facilmente apreciada.

Não podemos ver além dos gases brilhantes da fotosfera, então tudo o que está abaixo dela é considerado o interior do Sol.

É uma fina cobertura de gases ionizados quentes ou plasma com cerca de 400 km de espessura, cuja parte inferior forma a superfície visível do Sol. A maior parte da energia irradiada pelo Sol passa por essa camada.

Da Terra, a superfície parece lisa, mas na realidade é turbulenta e granular devido às correntes de convecção. O material fervido na superfície do Sol é realizado pelo vento solar.

A densidade da fotosfera é baixa de acordo com os padrões da Terra, seu valor é semelhante à densidade do ar que respiramos e sua temperatura média é de apenas 5.600 ° C. A composição da fotosfera é, em massa, 74,9% de hidrogênio e 23,8% de hélio. Todos os elementos mais pesados ​​representam menos de 2% da massa.

2- Cromosfera

Localizada imediatamente acima da fotosfera, encontra-se a cromosfera (esfera colorida). Essa camada de gás fraco tem uma densidade muito menor do que a da fotosfera.

Tem cerca de 2.500 km de espessura e uma temperatura que varia de 6.000 ° C logo acima da fotosfera, com uma faixa de 20.000 a 30.000 ° C no topo.

A cromosfera é visualmente mais transparente que a fotosfera. Sua cor rosa avermelhada se origina porque sua emissão é principalmente do hidrogênio alfa gasoso.

Essa cor pode ser vista durante um eclipse solar total, quando a cromosfera é brevemente vista como um flash de cor, exatamente quando a borda visível da fotosfera desaparece atrás da Lua.

3- Coroa

É a camada superior da atmosfera do Sol e se estende por vários milhões de quilômetros do topo da cromosfera ao espaço. Não há limite superior bem definido para a coroa.

A coroa só pode ser vista durante um eclipse solar total ou através de um telescópio especial chamado coronógrafo, quando a fotosfera é bloqueada. A coroa aparece como uma área branca pálida brilhante ao redor do sol.

Referências

  1. Clark, S. (2004). A Terra, Sol e Lua . Dunstable, Folens Publishers.
  2. Giessow J. e Giessow F. (2015). Ciência do Sol: Explorando o Universo . Dayton, Milliken Publishing Company.
  3. Lang, K. (2009). O sol do espaço. Nova York, Springer.
  4. Phillips, K. (1995). Guia para o sol. Cambridge, Cambridge University Press.
  5. Rushworth, G. (2011). Nosso Sistema Solar: The Sun . Nova York, empresa de educação de referência.
  6. Viegas, J. (2006). O papel do sol em nosso sistema solar: uma antologia do pensamento atual . Nova York, The Rosen Publishing Group, Inc.
  7. Wilkinson, J. (2012). Novos olhos no sol: um guia para imagens de satélite e observação amadora . Nova York, Springer.

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