O Sol Nosso de Cada Dia
Paulo Lopes Barsanelli
Várias civilizações tinham o Sol como um deus, assim foi para os Incas, Maias, Astecas e os Egípcios. Todas estas eram politeístas e tinham vários outros entes da natureza adorados como deuses, tanto outro astro como a Lua, fenômenos como o trovão, quanto animais como o boi.
Podemos não considerar o Sol como um deus, mas esta estrela é fundamental – e isto é inegável – para a manutenção da vida, seja considerando o seu papel na fotossíntese, no ciclo hidrológico ou no aquecimento da Terra. Mesmo os animais que vivem em zonas afóticas (regiões com ausência de luz encontradas a mais de 200 metros de profundidade nos oceanos ou no interior de cavernas) se extinguiriam por serem heterótrofos (carnívoros ou detritívoros) e possuírem na base da cadeia alimentar seres dependentes da luz solar.
Figura 1: Ilustração da galáxia Via-Láctea com destaque à posição do Sistema Solar.
A fonte de energia da Terra fica a uma distância média de 149.597.870.700 m que equivale a 1 UA (unidade astronômica), possui uma massa de 1,989×1030 kg (99,867 % de toda a massa do Sistema Solar) e um raio de 695.500 km (ou seja, cerca de 333 mil vezes mais pesada e aproximadamente 109 vezes maior que a Terra). Essa nossa fonte por sua vez, que orbita – juntamente com todo o Sistema Solar – o centro da Via-láctea com uma velocidade de 250 km/s, está posicionada atualmente a ⅔ do raio desta galáxia (o que corresponde a 27 mil anos luz) numa região conhecida como Braço de Orion (assista aqui a uma simulação desse movimento, é demais). O ano solar é completado em aproximadamente 220 milhões de anos terrestres, como a Sol foi formado há aproximadamente 4,6 bilhões de anos, Ele já completou cerca de 21 revoluções. A Figura 1 demonstra a posição do Sistema Solar na Via-Láctea.
Figura 2: Representação das camadas solares com suas respectivas densidades.
Mas como o Sol foi formado, qual sua composição e de onde vem tanta energia?
A formação do Sol ainda não é um evento que possui explicação confirmada, porém existem teorias sobre. A teoria mais aceita indica que inicialmente haviam apenas uma imensa quantidade de gases – como oxigênio, nitrogênio, hidrogênio, hélio, etc. – e poeira (composta por outros elementos químicos como ferro, alumínio, etc.) no lugar do Sistema Solar que, devido a condições adequadas desconhecidas, começaram a se aglomerarem. O bloco maior formado primeiramente passou a conter mais facilmente seus gases e atingiu alta proporção sendo capaz de atrair gravitacionalmente blocos menores até a formação do Sol que conhecemos. Os blocos menores remanescentes deram origem aos planetas do sistema.
O Sol é constituído por 7 camadas, 3 contidas em seu interior (núcleo ou zona de condução, zona de irradiação e zona de convecção) e 4 em sua atmosfera (fotosfera, cromosfera, região de transição e coroa) como ilustra a Figura 2. A densidade média do Sol é de 1,4 g/cm3, variando de 150 g/cm3 no núcleo a 2×10-15 g/cm3 na coroa.
Figura 3: Nucleossíntese de hélio a partir de núcleos de hidrogênio.
A energia que mantém o Sol vivo provém de seu núcleo onde ocorrem, principalmente, fusões nucleares entre átomos de hidrogênio formando átomos de hélio e segue a equação de Einstein . Caso o procedimento de geração de energia fosse simplesmente reações de combustão, o Sol não me manteria aquecido por mais de 100 anos. As altas pressão (bilhões de atm) e temperatura (cerca de 15 milhões ⁰C) encontradas no núcleo do Sol permitem tais reações nucleares. A Figura 3 esquematiza a nucleossíntese de hélio a partir de hidrogênio na qual ocorre a fusão de dois núcleos de hidrogênio formando deutério que por sua vez colide com outro núcleo de hidrogênio formando núcleo de hélio-3 liberando energia na forma de radiação gama. Dois núcleos de hélio-3 se fundem para gerarem hélio-4.
Após a formação de hélio, este é utilizado na formação de carbono, oxigênio e neônio que por sua vez são precursores dos outros elementos até número atômico igual ao silício. O silício é então empregado na produção de todos os elementos até o ferro.
O Sol possui a seguinte constituição: 73 % em hidrogênio, 25 % em hélio e 2 % em outros elementos. O último elemento mais abundante no sol é o ferro, isto deve-se ao fato de que este é o último elemento, em ordem crescente de número atômico, que é formado pela conversão de massa em energia. O subsequentes ao ferro são formados na direção oposta e por isso surgem apenas em eventos extremos como a formação de supernovas após a explosão de estrelas.
A energia gerada no núcleo se propaga tal como a luz na zona de irradiação e na zona de convecção há o transporte por movimentos convectivos de parcelas de plasma que são aquecidas na interface com a zona de irradiação. Essa energia vem sendo gerada e transportada assim desde a ignição do Sol há 4,6 bilhões de anos e deve continuar por pelo menos mais 5 bilhões de anos quando esgotar-se-ão as reservas de hidrogênio.
Figura 4: Movimento convectivo da massa solar na zona de convecção e a representação dos pontos frios visíveis como manchas solares.
A fotosfera é a camada visível do Sol possuindo cerca de 330 km de espessura e temperatura de aproximadamente 6 mil ⁰C. Nela é possível observar as manchas solares provenientes do movimento convectivo do plasmas abaixo desta camada que formam zonas frias (manchas solares) e quentes como ilustrado pela Figura 4.
A cromosfera se estende por 2 mil km após a fotosfera onde se encontra sua região mais quente com cerca de 9000 ⁰C. Ela possui cor avermelhada que é visível logo antes e logo após aos eclipses solares. É na cromosfera onde ocorrem as protuberâncias solares que se originam nas proximidades nas manchas solares na devido a associações de campos magnéticos. As explosões solares que dão origem a essas protuberâncias podem interromper as comunicações a longa distância aqui na Terra quando partículas muito energéticas expelidas pela Estrela atingem e ionizam nossa atmosfera dificultando que esta continue refletindo as ondas de rádio do Sol de volta para o espaço e aquelas provenientes das emissoras de volta para a Terra.
A coroa é a camada mais extensa do sol abrangendo praticamente todo o Sistema Solar, possui baixíssimas densidade e emissão de luz relativas, sendo possível sua visualização somente em eclipses totais.
Para continuarmos desvendando a estrela que ilumina nossos dias e a sua influência no Sistema Solar, está previsto o lançamento da sonda Solar Orbiter pela ESA (Agência Espacial Europeia) para 2018 que deverá orbitar a 45 milhões de km dela onde a radiação solar pode atingir 13 vezes àquela registrada na Terra e a temperatura pode chegar 520 ⁰C.
REFERÊNCIAS
http://astro.if.ufrgs.br/esol/esol.htm
Clique para acessar o aula6.pdf
http://www.observatorio.iag.usp.br/index.php/mencurio/curiodefin.html
http://mundoestranho.abril.com.br/materia/existe-algum-ser-vivo-que-consegue-sobreviver-sem-luz
http://www.ccvalg.pt/astronomia/galaxias/via_lactea.htm
http://www.apolo11.com/via_lactea.php
http://www.apolo11.com/tema_astronomia_sol.php
http://www.apolo11.com/tema_astronomia_sol_estrutura.php
https://tudosobreastronomia.wordpress.com/2010/05/14/o-sol/
http://www.quimlab.com.br/guiadoselementos/formacao_elementos.htm
http://www.suapesquisa.com/Sol
http://www.suapesquisa.com/astecas/
http://www.historiadomundo.com.br/inca/
https://jarconsian.wordpress.com/2013/09/25/horus-o-deus-Sol-do-egito/
PET QUÍMICA 
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