Quando você olha para o céu em nossa estrela mais próxima e como provedor de vida, geralmente aparece como um cÃrculo amarelo brilhante. Depois de um segundo ou mais, você precisa desviar o olhar devido ao brilho intenso. Mesmo com a tecnologia mais avançada que temos disponÃvel hoje, parece difÃcil acreditar que poderÃamos obter uma imagem suficientemente clara do Sol para determinar seu tamanho, muito menos sua composição quÃmica, e ainda assim nós sabemos ambas as coisas com grande precisão. .No centro do sol, a temperatura pode chegar a mais de 25 milhões de graus Fahrenheit, e até mesmo as bordas mais distantes, a coroa de plasma do sol, pode atingir temperaturas de 3,5 milhões de graus. Dadas essas temperaturas extremas, não há como definir uma sonda para medir a estrela. Aqueles de vocês que sabem algo sobre astronomia também vão entender que as estrelas têm diferentes camadas de materiais e são mais complexas do que as enormes bolas de gás queimado.
Com todos esses obstáculos no lugar, é difÃcil acreditar que sabemos muito sobre o nosso sol. A questão é…. como? Antes de entrarmos nos detalhes de medir o tamanho do sol e determinar suas bordas, vamos dar uma olhada mais de perto nas caracterÃsticas fÃsicas do nosso sol.
Estrutura do Sol
O Sol pode ser dividido em duas áreas principais, cada uma com três componentes. Os três primeiros são a estrutura real do sol, enquanto os três últimos se relacionam com a atmosfera que envolve a nossa estrela. Cada uma dessas áreas ajuda a nos dizer algo sobre o nosso Sol, incluindo seu tamanho, composição e longevidade.
O nucleo
O próprio centro do sol é um lugar intenso, com pressões e temperaturas extremas o suficiente para causar fusão nuclear, em que os átomos de hidrogênio são comprimidos em átomos de hélio, resultando em expulsões massivas de energia, que é o que gera a luz que vemos Estrela. O núcleo compreende aproximadamente 25% do raio e é composto de hidrogênio e hélio, como mencionado.
Zona Radiativa
Esta zona atua como um filtro para os intensos raios gama gerados no núcleo da estrela através da fusão nuclear. Ainda há altas pressões nessa zona, que compõem cerca de 45% do raio do Sol. Nesta zona, a energia pode saltar, tomando um caminho em zig-zag aleatório até a zona convectiva. Essa jornada de energia pode levar até 1 milhão de anos, nos quais a energia é perpetuamente absorvida e re-liberada através de radiação térmica, resultando em partÃculas de energia de baixo nÃvel que finalmente escapam para a zona de convecção.
Zona Convectiva
Esta é a camada mais externa da estrutura fÃsica do Sol e compõe aproximadamente 30% do raio da estrela. Nesta região, enormes pilares de gás quente sobem até a superfÃcie da estrela, como a água borbulhando até a superfÃcie de uma panela aquecida. É aqui que a energia na superfÃcie do sol emerge. A temperatura nesta camada do sol é de aproximadamente 3,5 milhões de graus Fahrenheit.
Fotosfera
Esta é a primeira parte do sol que somos fisicamente capazes de ver, estendendo-se desde a superfÃcie do sol até cerca de 250 milhas acima dela. A energia da luz nesta região se destaca como a luz amarela que discernimos a cada dia quando o sol nasce! Essa parte mais interna da atmosfera do Sol varia de 6.500 a 11.000 graus Fahrenheit.
Cromosfera
Entre 250 milhas e 1300 milhas da superfÃcie é a cromosfera, que tem uma mudança de temperatura e é – apesar de ser mais difÃcil de acreditar – ainda mais quente do que a camada atmosférica abaixo dela.
Corona
A coroa é talvez a parte mais misteriosa e indescritÃvel do sol, considerando que ela não pode ser vista a não ser durante um eclipse solar total. Essa região é muito mais quente que o restante da atmosfera, chegando a 3,5 milhões de graus – a mesma temperatura da zona de convecção! A coroa também não tem um limite superior, estendendo-se milhões de milhas acima da superfÃcie da estrela. Algumas partes da coroa – incluindo suas temperaturas incrÃveis – permanecem um mistério, mas a pesquisa está sempre em andamento!
Como sabemos onde estão as bordas?
As seções acima explicam as diferentes partes do sol que conhecemos, mas isso ainda não explica como sabemos do que o sol é composto e quão grande ele realmente é. Essas duas informações são adquiridas através de dois meios diferentes – espectroscopia e dimensões angulares.
Espectroscopia
Até cerca de 100 anos atrás, não tÃnhamos uma maneira clara de determinar precisamente o que era o sol, e não foi até as últimas décadas que ficamos absolutamente certos. Essencialmente, quando a luz é liberada do sol, ela pode ser passada através de um prisma, espalhando assim o arco-Ãris componente dos feixes de luz. Cada cor representa a luz de uma energia diferente, mas você também verá faixas pretas no prisma, onde a luz é muito mais fraca. Isso representa áreas onde a luz foi absorvida por um determinado elemento. Cada elemento tem um padrão de banda único, então podemos determinar que tipo de materiais são encontrados no sol e em que concentração.
Graças a um pouco de astrofÃsica nuclear, também sabemos quão rápido as concentrações desses átomos estão mudando, o que pode nos dizer quanto de combustÃvel o sol tem, e por quanto tempo nossa estrela continuará queimando no céu!
Dimensões Angulares
Como não podemos nos aproximar o suficiente do sol para tirar uma fita métrica para uma leitura precisa, os astrônomos precisam confiar na matemática para calcular o tamanho do sol. Se você olhar os céus a partir da perspectiva da Terra, e pensar em tudo o que você pode ver como estando em uma esfera de 360 ​​graus, então você pode estabelecer o tamanho angular e a distância angular desses corpos celestes. Ao utilizar a distância do objeto sendo medido, assim como o tamanho e a distância angular, você pode usar uma quantidade conhecida, como a distância até a lua, para calcular o tamanho do sol. Se você medir o tamanho angular da estrela e multiplicá-la pela distância fÃsica, você deve obter uma aproximação decente do seu diâmetro real. Usando este método, os astrônomos podem dizer com confiança que o sol tem um raio de aproximadamente 700.000 quilômetros.
A atmosfera acima do sol se estende por milhares de quilômetros além da superfÃcie, e a coroa pode se estender a milhões de quilômetros de distância da borda da estrela.
Uma palavra final
As complexidades da medição astronômica são confusas, para dizer o mÃnimo, mas existem alguns truques bastante simples que podem ser feitos – mesmo em casa! – para determinar o tamanho e a distância dos objetos celestes. Enquanto as dimensões do sol estão sempre mudando à medida que mais e mais combustÃvel é queimado e as concentrações relativas de elementos mudam, ainda há 4 bilhões de anos em combustÃvel em nossa estrela. Assim, para o futuro previsÃvel, não haverá muitas mudanças nas dimensões das bordas do sol!