Sol

Sol

Sol – O que é

O Sol está no centro do sistema solar, onde é de longe o maior objeto. Detém 99,8 por cento da massa do sistema solar e é cerca de 109 vezes o diâmetro da Terra – cerca de um milhão do planeta Terra caberiam dentro do sol.

A parte visível do Sol é cerca de 10.000 graus Fahrenheit (5.500 graus Celsius), enquanto que as temperaturas no núcleo atingem mais de 27 milhões de F (15 milhões de C), impulsionado por reações nucleares. Seria necessário para explodir 100 mil milhões de toneladas de dinamite a cada segundo para corresponder a energia produzida pelo sol, de acordo com a NASA.

O Sol é um dos mais de 100 bilhões de estrelas na Via Láctea. Ele orbita cerca de 25.000 anos-luz do núcleo galáctico, completando uma revolução uma vez a cada 250 milhões de anos ou mais.

O Sol é relativamente jovem, parte de uma geração de estrelas conhecidas como população I, que são relativamente ricos em elementos mais pesados que o hélio. Uma geração mais velha de estrelas é chamado de População II, e uma geração anterior de População III pode ter existido, embora não membros desta geração são conhecidos ainda.

Estrutura interna e Atmosfera

O sol e sua atmosfera está dividida em várias zonas e camadas. O interior solar, de dentro para fora, é constituída por o núcleo, zona de radiação e da zona de convecção. A atmosfera solar acima, que consiste na fotosfera, cromosfera, uma região de transição ea corona. Além do que é o vento solar, uma saída de gás a partir da corona.

O núcleo se estende do centro do sol para cerca de um quarto do caminho para sua superfície. Embora só representa cerca de 2 por cento do volume do sol, é quase 15 vezes a densidade de chumbo detém quase metade da massa do sol.

Em seguida é a zona de radiação, que se estende a partir do núcleo de 70 por cento do caminho para a superfície do sol, tornando-se 32 por cento do volume do sol e 48 por cento da sua massa. A luz proveniente do núcleo fica espalhada nesta zona, de modo a que um único fotão pode levar muitas vezes milhões de anos a atravessar.

A zona de convecção atinge até a superfície do sol, e torna-se 66 por cento do volume do sol, mas apenas um pouco mais de 2 por cento da sua massa.

Turbulentas “células de convecção” de gás dominam esta zona. Dois tipos principais de células de convecção solares existem – células de granulação cerca de 600 milhas (1.000 quilômetros) de largura e células supergranulação cerca de 20.000 milhas (30.000 km) de diâmetro.

A fotosfera é a camada mais baixa da atmosfera do Sol, e emite a luz que vemos. É cerca de 300 milhas (500 km) de espessura, embora a maior parte da luz vem de seu mais baixo terceiro. As temperaturas na gama fotosfera de 11.000 F (6,125 C) na parte inferior para 7.460 F (4125 C) na parte superior. Em seguida é a cromosfera, que é mais quente, até 35.500 F (19.725 C), e aparentemente está composta inteiramente de estruturas pontiagudas conhecidas como espículas tipicamente cerca de 600 milhas (1.000 km) de diâmetro e até 6.000 milhas (10.000 km) de altura .

Depois é a região de transição de algumas centenas a alguns milhares de milhas ou quilômetros de espessura, que é aquecida pela corona acima dela e lança a maior parte de sua luz como raios ultravioleta. No topo está a coroa super-quente, que é feito de estruturas, como alças e fluxos de gás ionizado. A corona geralmente varia de 900.000 F (500.000 C) para 10,8 milhões F (6.000.000 C) e pode até mesmo chegar a dezenas de milhões de graus, quando uma labareda solar ocorre. A matéria da corona é soprado fora como o vento solar.

Composição química

Assim como a maioria das outras estrelas, o sol é composta principalmente de hidrogênio, seguido por hélio. Quase toda a matéria restante é composto por sete outros elementos – oxigênio, carbono, neon, nitrogênio, magnésio, ferro e silício. Para cada 1 milhão de átomos de hidrogênio no sol, existem 98.000 de hélio, 850 de oxigênio, 360 de carbono, 120 de néon, 110 de nitrogênio, 40 de magnésio, 35 de ferro e 35 de silício. Ainda assim, o hidrogênio é o mais leve de todos os elementos, por isso só responde por cerca de 72 por cento da massa do Sol, enquanto o hélio compõe cerca de 26 por cento.

Sol – Estrela

Sol

O Sol é uma estrela de tamanho médio e cor amarela, que se encontra na metade de sua vida.

O processo de fusão nuclear transforma o hidrogênio, seu gás mais abundante, em hélio e emite energia em todas as longitudes de onda do espectro eletromagnético.

Essa característica o torna uma estrela, uma a mais entre as estrelas de nossa galáxia, a Via Láctea.

O Sol é a estrela mais próxima da Terra e a única de todo Sistema Solar. É a mais importante para vida na

Terra porque é o motor da dinâmica atmosférica e oceânica e a fonte para a fotossíntese das plantas.

DADOS TÉCNICOS

DIÂMETRO EQUATORIAL: 1.390.000km.
IDADE: 4.500.000.000 anos ( Calcula-se que estará ativo durante outro período similar.
MASSA: 333.400 vezes maior que a da Terra. Tem mais de 99% da massa de todo o Sistema Solar.
TEMPERATURA: cerca de 6.000° C na superfície, cerca de 20.000.000° C no núcleo
COMPOSIÇÃO QUÍMICA: 71% hidrogênio, 26,5% hélio, 2,5% outros.

Identificaram-se mais de 70 elementos; nenhum é diferente dos terrestres.

Sol – Sistema Solar

Sol

Sol é o centro do sistema solar, ao seu redor, giram a Terra e os outros planetas do Sistema Solar.

Calcula-se que tenha se formado há cerca de 5 bilhões de anos. Sua massa representa cerca de 99,8% de toda a massa existente no Sistema Solar.

O Sol é formado por uma massa de gases quentes: cerca de 73% de hidrogênio, 25% de hélio e 2% de dezenas de outros elementos.

Distância média da Terra: 150 milhões de km

Velocidade rotacional média: 1,9 km/s

Diâmetro: 1,4 milhão de km, 190 vezes o da Terra

Massa: 1,989 x 1030 kg, 333 mil vezes a da Terra

Número de planetas: 9 O Sol é a estrela que dá nome ao Sistema Solar, estando situado no centro deste sistema planetário. Seu diâmetro chega aproximadamente a 1,4 milhões de quilômetros.

O Sol é uma gigantesca esfera de gás em combustão. É a estrela mais próxima da Terra, a qual aproveita sua energia para a preservação da vida. A fonte de sua capacidade energética reside nas reações nucleares ocorridas em seu núcleo. As temperaturas no núcleo solar chegam a aproximadamente 15 milhões de graus centígrados. Os átomos de hidrogênio (o gás principal) sofrem um processo de transformação da qual deriva o gás hélio.

Estrutura Interna

A maior parte da energia é produzida na região mais central do Sol (a menos de 1/4 do raio solar).. Após está área de produção de energia há uma região de transporte radiativo, mais externamente o transporte de energia é convectivo. A convecção é visivel na superfície solar como uma granulação.

A composição do Sol tem se mantido basicamente a mesma desde sua formação. O Sol é constituido basicamente de hidrogênio e hélio. A energia do Sol é gerada a partir de reações nucleares, que ‘transformam’ elementos leves em elementos mais pesados; cerca de 5% do hidrogênio que havia inicialmente no Sol já foi transformado em hélio.

O Sol também apresenta rotação, mas como ele não é um corpo rígido, o período de rotação nos polos é diferente do período de rotação no equador (mais de 30 dias nos polos e apenas 25 no equador).

Atmosfera

A atmosfer solar é dividida em Fotosfera e Cronosfera, após a atmosfera se estende a coroa. A A fotosfera é a parte mais interior da atmosfera solar, com espessura de 300 a 500 km. É a parte visível da superfície do Sol. A parte mais interior da fotosfera tem temperatura de 8 000 K, enquanto a temperatura da mais exterior é de 4 000 K. A cromosfera é uma camada exterior à fotosfera, de espessura de cerca de 500 km, onde a temperatura aumenta de 4 500K a 6 000 K. A cromosfera é visivel apenas em instantes de eclipses solares totais, onde a Lua oculta completamente a fotosfera; nestas ocasiões a cromosfera se apresenta como um fino anel. Quando isto ocorre, o espectro da cromosfera pode ser observado.

Gradualmente a cromosfera mergulha na coroa. A coroa também é melhor observada nos eclipses solares totais, onde se apresenta como um halo de luz se extendendo por algumas vezes o raio solar. Atualmente esta camada da atmosfera solar pode ser estudada com auxílio de um aparelho chamado coronógrafo. O brilho da coroa é comparável ao da Lua cheia, ficando ofuscado pelo brilho da fotosfera. A temperatura alta da coroa tem de ser mantida por um suprimento constante de energia. Devido a esta alta temperatura, os gases da região da corona se tornam difusos, de maneira que a energia total armazendada é pouca. Gradualmente estes se convertem no vento solar, que é um fluxo de partículas a partir do Sol, atingindo todo o sistema solar. O gás perdido neste processo é reposto com novo material da cromosfera.

Sol – Temperatura

Núcleo do Sol

O núcleo do Sol atinge uma temperatura de 16 milhões de ºC, temperatura suficiente para sustentar as reações de fusão termonucleares.

As reações termonucleares são realizadas em altas temperaturas, como o nome diz. Neste processo ocorre a fusão nuclear, onde são fundidos quatro núcleos de hidrogênio para formar um núcleo de hélio (partícula alfa). O núcleo de Hélio (partícula alfa) possui uma massa menor que os quatro núcleos de hidrogênio. Esta diferença de massa é transformada em energia e transportada para a superfície do Sol, por radiação e convecção, onde é liberada para o espaço em forma de luz e calor.

No processo de fundir hidrogênio para formar hélio, as reações nucleares também produzem partículas elementares, uma delas é o neutrino. Estas partículas sem carga, passam direto pelas várias camadas solares e se espalham pelo Universo. Com equipamentos especiais, elas podem ser detectadas aqui na Terra. O que intriga os cientistas é que o número de neutrinos que nós detectamos é bem menor do que era de se esperar. Este problema relativo aos neutrinos “perdidos” é um dos grandes mistérios da astronomia solar.

A densidade perto do núcleo do Sol é aproximadamente 150 g/cm3, não se esqueça que a densidade da água é de 1 g/cm3. Quando atingimos a superfície do Sol a densidade cai para 2,18 × 10-7g/cm3. Esta variação na densidade pelas várias camadas que constituem o Sol, provoca nos fótons, que são produzidos no núcleo do Sol, um tempo de saída do seu núcleo até a superfície superior de alguns milhões de anos.

Região de Radiação e de Convecção

SOL INTERIOR

A Região de radiação é a camada que vem logo a seguir ao núcleo do Sol, terminando na região de interface. A principal característica da região de radiação é a forma como se dá a propagação do calor produzido no núcleo do Sol, ou seja pela radiação.

A energia gerada no núcleo é transportada por fótons, que interagem com as partículas que encontra pelo caminho, na região radioativa. Embora os fótons viajam à velocidade da luz, eles interagem tantas vezes no interior deste material denso, que um fóton individual leva aproximadamente um milhão de anos para alcançar a camada de interface entre a região radioativa e de convecção.

A variação da densidade desta região cai de 20 g/cm3 para somente 0.2 g/cm3, valor bem inferior a densidade da água ( 1g/cm3). Neste mesmo trecho, a temperatura cai de 7.000.000° C para aproximadamente 2.000.000° C.

A região de convecção é a quarta camada no interior do Sol. No início desta camada, a temperatura é por volta de 2.000.000° C. Pensando nas temperaturas do Sol não é um grande valor, o calor vindo da região de radiação faz com que o fluido fique instável e comece a “ferver”, provocando o movimento de convecção.

Sabemos que a convecção é uma forma de propagação do calor, isto ocorre com os líquidos e gases, fenômeno bastante conhecido por nós aqui na Terra. Estes movimentos de convecção levam o calor muito rapidamente à superfície. O fluido se expande e esfria à medida que sobe.

Na superfície visível, a temperatura cai para um valor aproximado de 6.000ºC, o mesmo acontecendo com a densidade, que é da ordem de 10-7 no topo da camada de Convecção. Os movimentos de convecção são visíveis na superfície pela formação de grãos, denominados grânulos.

A fotosfera

A Região que chamamos de “superfície” do Sol, já que é um corpo gasoso, damos o nome de fotosfera (esfera luminosa) , sua espessura é por volta de 500km, muito fina comparada com o raio do Sol. No entanto é desta região que é jogada para o espaço a maior parte da radiação solar.

Foto do Sol em luz branca, mostrando algumas manchas solares

Vários fenômenos podem ser observadas na fotosfera com um telescópio simples, não esquecendo de utilizar um filtro para reduzir a intensidade da luz. Estas características incluem as manchas solares escuras, fácula (manchas na fotosfera brilhantes), e os grânulos. Nós também podemos medir o fluxo de material na fotosfera.

Galileo em 1610 foi o primeiro cientista a interessar-se pelo estudo das manchas solares com o seu telescópio, isto lhe custaria mais tarde a visão. São manifestações da atividade solar que se apresenta na forma de manchas escuras, algumas pequenas e outras de dimensões tão grandes quanto o diâmetro da Terra.

Grânulos são áreas pequenas com uma dimensão aproximada de 1000 km, que cobrem toda a fotosfera do Sol com exceção das áreas cobertas por manchas solares. Esta camada é a parte mais externa da região de convecção, onde chegam os fluidos quentes do interior do Sol. Estas formações tem uma duração muito pequena da ordem de minutos. Ela foi observada pela primeira vez em 1784 pelo astrônomo James Short, por lembrar grão de arroz, recebeu o nome de grânulos.

Mitologia

Helios na mitologia grega era um jovem que personificava o nosso astro sol. Cada manhã ele subia do oceano para o céu em sua carruagem puxada por seus quatro cavalos ( Pyrois, Eos, Aethon e Phlegon), descendo somente à noite. Fazia seu percurso sempre de leste para oeste. Helios era o deus que tudo vê e tudo sabe.

A reverência ao sol como um deus veio da Ásia para a Grécia. Helios foi adorado em vários lugares do Peloponeso, mas especialmente em Rodes onde a cada ano eram realizados os jogos em sua honra.

Em Rodes também havia a famosa estátua conhecida como Colosso de Rodes. Esta estátua enorme, media 32 metros de altura e foi construída em 302 a 290 aC. No terremoto de 224-223 aC a estátua rompeu os joelhos e caiu ao mar.

O Sol é a personificação romana do astro sol, completamente idêntico ao deus grego Helios.

Se olharmos em outras culturas até mais recentes como os astecas e os nossos índios, veremos sempre presente este temor e reverência ao Sol.

O Sol e a vida na Terra

Retornando ao início da sua existência, o Sol era muito mais escuro do que é hoje, e nesta época a Terra ainda estava congelada. A quantidade e a qualidade da luz vinda do Sol desde esta época, tem variado ao longo do tempo. Ainda hoje estas variações nos afetam de várias maneiras, em particular no nosso clima. Isto independentemente da destruição que o homem tem provocado ao longo dos séculos, na superfície do nosso planeta.

Parte da energia vinda do Sol é a responsável pelo aquecimento de toda a nossa atmosfera, criando uma série de fenômenos que fazem parte do nosso dia a dia. O movimento das corrente marítimas nos oceanos, o ciclo das águas, do ar, etc.

O aquecimento do ar provoa o movimento de grandes massa de ar, gerando desde uma brisa até furacões.

As correntes marítimas, onde grandes quantidades de água fria ou quente dos oceanos, se deslocam por grandes regiões do nosso planeta. Estes e muitos outros fenômenos não seriam possíveis sem esta estrela.

A repetição das estações do ano, as fases da Lua, o dia e a noite, são algumas das inúmeras consequências notadas pelo homem durante o transcorrer dos séculos, como um sinal da influência do Sol no nosso planeta.

Esta periodicidade na repetição dos fenômenos fez surgir o calendário e o relógio de Sol, como formas de orientar as atividades do ser humano. A organização da agricultura, seguindo o ritmo das estações do ano deu surgimento ao que os historiadores chamam de revolução agrícola, ainda nos primordios da nossa civilização.

Hoje temos um melhor conhecimento dos efeitos que o Sol tem sobre o planeta, sabemos como a luz e o calor que chega até os seres vivos, permite o crescimento e desenvolvimento dos animais e plantas.

Esta ligação direta com a natureza e a sua total dependência, gerou toda uma cultura baseada na astronomia, no movimento dos astros e na sua contínua observação, na expectativa do que o céu poderia nos dizer. Nestes fatos, reside todo o significado que ao longo do tempo foi dado ao Sol, as estrelas, cometas, sendo tratados como divindades !

A estrutura solar

O Sol tem um papel muito importante para nos ajudar a entender o resto do universo. É a estrela que está próxima de nós, se conseguirmos estudá-la, ela poderá nos revelar detalhes sobre como são as outras estrelas que povoam a nossa galáxia e muitas outras. O Sol é por assim dizer, a chave para entendermos as outras estrelas.

Idade: 5 BILHÕES DE ANOS
Distância: Sol-Terra 150 MILHÕES DE km
Raio: 695.000 km
Massa: 1,99 . 1030 kg
Composição: Hidrogênio – 71%
Hélio: 26,5%
Outros: 2,5%

Por ser um corpo gasoso, o Sol gira muito rapidamente no equador, completando uma rotação a cada 26,7 dias e nos polos este tempo é de 35 dias. Você verá que também nos planetas gasosos gigantes do sistema solar, (Júpiter, Saturno e Netuno) a rotação é muito rápida.

Nós hoje estimamos a idade do Sol, o seu diâmetro, a massa e a sua luminosidade. Também conseguimos informações detalhadas sobre o seu interior e a sua atmosfera. Estas informações são importantes para a compreensão de outras estrelas e de como elas evoluem. Podem ser examinados muitos processos físicos com detalhes que ocorrem no Sol e em outros locais do universo. A astronomia solar nos ensina muito sobre as estrelas, os sistemas planetários, galáxias, e o próprio universo.

O interior do Sol foi dividido em quatro regiões: núcleo, região de radiação, camada de interface e região de convecção. Esta divisão foi feita em função dos diferentes tipos de processos que ocorrem em cada um deles. No núcleo é gerada a energia. Esta energia se espalha através da radiação, principalmente raios gama e raios x pela região de radiação.

Na região de convecção a energia se propaga através da convecção dos fluidos aquecidos até atingir a parte externa do Sol. A quarta região é uma pequena camada de interface entre a região de radiação e a região de convecção, acredita-se que é este o local onde é gerado o campo magnético do Sol .

A Cromosfera

Acima da fotosfera encontramos a Cromosfera (esfera colorida), pode ser vista durante as eclipses solares totais, como um anel avermelhado, causada pelos átomos de hidrogênio super aquecidos ao redor do Sol.

As protuberâncias possuem a forma de grandes labaredas, que podem atingir grandes alturas, o que significa dizer da ordem de 200.000km. Comparativamente ao tamanho da Terra, só para termos uma idéia, ela pode ser superior as dimensões do nosso Planeta.

A cromosfera é uma camada irregular, onde a temperatura sobe de 6000° C para aproximadamente 20.000° C. Nesta temperatura muito alta, o hidrogênio emite luz na cor avermelhada. Esta emissão colorida pode ser vista nas proeminências solares, que são jatos de gás luminoso que se eleva acima da cromosfera e que podem ser vistas durante um eclipse solar total.

Quando observamos o sol com um filtro, para isolar algumas emissões de luz, temos uma visão interessante da cromosfera, onde podem ser estudados fênomenos que ali ocorrem.

Coroa Solar

A medida que nos afastamos da “superfície” a temperatura aumenta continuamente até atingir 50.000 ºC, enquanto a densidade cai muito em relação a fotosfera.

Logo a seguir encontramos uma região chamada Coroa, que se extende para o espaço na forma de vento solar.

A Coroa é a atmosfera exterior do Sol. É visível durante o eclipse total do Sol como uma coroa branca perolada que cerca o Sol. A coroa exibe uma variedade de características como as plumagens, loops e proeminências.

Na região da coroa os gases são super-aquecidos a temperaturas superiores a 1.000.000ºC. A uma temperatura tão alta os gases Hidrogênio e Hélio que são os mais abundantes nesta região, perdem seus elétrons, isto acaba acontecendo até mesmo em outros átomos como o Carbono, Nitrogênio e o Oxigênio.

Para poder estudar a coroa hoje podemos utilizar um equipamento inventado por Bernardo Lyot (coronógrafo), nós podemos produzir eclipses artificiais que cobrem o disco do Sol e filtra a luz que não nos interessa no estudo da coroa.

Vento Solar

O Sol é a fonte do vento solar, que é o fluxo de gases que jorram do Sol, a uma temperatura de 1 milhão de graus Celsius, carregado de partículas, principalmente de hidrogênio ionizado (elétrons e prótons). Este fluxo se desloca do Sol a uma velocidade muito grande indo para regiões distantes do sistema solar, ultrapassando por exemplo a Terra, a uma velocidade aproximada de 18 milhões de km/h.

Perturbações no vento solar provocam alterações significativas na Terra. Regiões na superfície do Sol emitem luz ultravioleta e raios X que acabam aquecendo a parte mais alta da atmosfera da Terra. Estas mudanças podem provocar alterações nas órbitas dos satélites artificiais e até danificá-los, podendo encurtar o seu tempo de permanencia ao redor da Terra. Esta radiação em excesso pode danificar fisicamente satélites e pode ser uma ameaça aos astronautas que estiverem no espaço.

Hoje como cada vez mais nós dependemos dos satélites para comunicação, acabamos mais facilmente notando as mudanças que ocorrem no Sol através do vento solar.

As oscilações do campo magnético da Terra, alteradas pelas mudanças no vento solar, pode também fazer seus estragos na superfície da Terra. Os cabos de alta tensão, que transportam energia elétrica entre estações de alta tensão, são afetados pela variação do campo magnético, e isto acaba danificando os equipamentos das estações.

O Sol como um Laboratório Físico

Os cientista trabalham a décadas para tentar reproduzir as reações nucleares de maneira controlada aqui na Terra.

A maioria destes esforços estão sendo feitos em máquinas chamadas Tokamak, que através de campos magnéticos intensos cria uma espécie de recipiente para conter o plasma extremamente aquecido. O plasma em física, é uma mistura de íons e elétrons que podem ser produzidos a altas temperaturas.

Muitas pesquisas em astronomia solar consistem em observar e entender como se comporta o plasma solar, para poder reproduzir em pequena escala nos laboratórios de pesquisa aqui na Terra. Desta forma a uma grande interação entre os astrônomos solares e os pesquisadores de várias áreas do conhecimento na Terra.

Fonte: www.space.com/br.geocities.com