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As características, partes, estrutura e composição do sol
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 à qual fornece luz e calor. Ele nasceu há 4.600 milhões de anos. Embora seja um dos mais de 1.000 milhões de corpos celestes que compõem a galáxia da Via Láctea, é a estrela que brilha mais forte.
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 não se saiba o que aconteceu há mais de 4 bilhões de anos, a teoria atual sustenta que uma enorme nuvem de poeira e gás começou a girar lentamente.
A gravidade arrastou uma região densa dentro dessa nuvem. O impulso aumentou a velocidade de rotação. Esse movimento fez com que o gás no centro se aquecesse, o que causou reações que transformaram a poeira e o gás em sólidos, dando origem aos planetas.
A matéria central ficou muito quente e densa, dando origem a 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 minuciosa mostra que a estrela está em constante turbulência. O Sol aparentemente tranquilo é um corpo inquieto, trêmulo e explosivo, movido por um magnetismo intenso e variável.
No passado recente, os cientistas não conseguiram entender como o Sol gerou seus campos magnéticos, responsáveis pela maior parte da atividade solar.
Eles também não sabiam por que parte desse magnetismo intenso estava concentrada nas chamadas manchas solares, ilhas rasas e escuras tão grandes quanto a Terra e mil vezes mais magnéticas.
Além disso, os físicos não conseguiam explicar por que a atividade magnética do Sol varia drasticamente, diminuindo e intensificando-se novamente a cada 11 anos aproximadamente. As respostas a 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 210 km a cada segundo e leva 225 milhões de anos para completar um ciclo de viagens.
Os cientistas adquiriram muito de seu conhecimento sobre o Sol a partir de observações feitas na Terra por muitos anos. No entanto, muito do conhecimento atual vem de sondas espaciais que foram enviadas em missões para explorar o sol.
Estas sondas forneceram informações precisas sobre a temperatura, atmosfera, composição, campo magnético, erupções, proeminências, manchas solares e dinâmica interna do Sol, que são mostradas na caixa a seguir.
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, e excede 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.
Abaixo está a composição do Sol construída a partir da análise do espectro solar. 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.
Acredita-se que o Sol é 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 de 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 até sua superfície.
Estrutura do Sol
Ao estudar a estrutura do Sol, os físicos solares dividem-na em dois domínios principais: o interior e as atmosferas.
Interior
O interior é composto por:
1- Core
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 perto do centro é de aproximadamente 15 milhões de graus Celsius e a densidade é de aproximadamente 160 g / cm3 (isto é, 160 vezes a densidade da água).
Tanto a temperatura como 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 / cm3.
2- Zona Intermediária (ou Transporte Radioativo).
Em torno do núcleo é a zona de transporte intermediário ou radioativo. Esta 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 continuamente atingidos quando passam pela zona intermediária, alguns são absorvidos, outros são expelidos e outros retornam ao núcleo. Fótons podem levar 100.000 anos para encontrar o caminho através da zona intermediária.
No limite mais externo da zona intermediária, a temperatura é de aproximadamente 1,5 milhões de graus Celsius e a densidade é de aproximadamente 0,2 g / cm3. Esse limite é chamado camada de interface o tacocline.
Acredita-se que o campo magnético do Sol é gerado por um dínamo natural presente nesta camada. Mudanças nas velocidades de fluxo através desta 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 convectiva
É a zona mais externa do sol, é chamada zona convectiva, porque a energia é trazida à superfície por um processo de convecção. Estende-se desde uma profundidade de cerca de 210.000 km até à superfície visível e ocupa aproximadamente 30% do raio do Sol.
Nesta área, o gás plasma, aquecido na zona intermediária, sobe à superfície pela ação das correntes de convecção, estendendo-se, esfriando e encolhendo (semelhante à ebulição da água 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.
Uma vez que o gás de plasma atinge a superfície do Sol, ele esfria e se deposita na base da zona de convecção, onde recebe mais calor.
O processo é então repetido. Os fótons que escapam do Sol perderam energia no caminho do núcleo e mudaram seu comprimento de onda, de modo que a maior parte da emissão está na região visível do espectro eletromagnético.
Temperaturas mais baixas na zona de convecção permitem que íons mais pesados de elementos como carbono, nitrogênio, oxigênio, cálcio e ferro retenham alguns de seus elétrons. Isso torna o material mais opaco, dificultando a passagem da radiação.
Atmosferas do Sol
As atmosferas do Sol são constituídas por:
1- Photosphere
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.
Nós não podemos ver além dos gases brilhantes da fotosfera, então tudo abaixo é considerado o interior do sol.
É uma capa fina 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 cozido 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
Localizado imediatamente acima da fotosfera é a cromosfera (esfera colorida). Esta fina camada de gás tem uma densidade muito menor que a da fotosfera.
Tem cerca de 2.500 km de espessura com uma temperatura que varia de 6.000 ° C logo acima da fotosfera para uma faixa de 20.000 a 30.000 ° C em sua parte superior.
A cromosfera é visualmente mais transparente que a fotosfera. Sua cor rosa avermelhado se origina porque sua emissão é principalmente de hidrogênio alfa gasoso.
Essa cor pode ser vista durante um eclipse solar total, quando a cromosfera é vista brevemente como um flash de cor, assim como a borda visível da fotosfera desaparece atrás da Lua.
3- Corona
É a camada superior da atmosfera do Sol e se estende a vários milhões de quilômetros do topo da cromosfera até o 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 clara ao redor do sol.
Referências
- Clark, S. (2004). A terra, o sol e a lua. Dunstable, Folens Publishers.
- Giessow J. e Giessow F. (2015). Ciência do Sol: Explorando o Universo. Dayton, Editora Milliken.
- Lang, K. (2009). O Sol do Espaço. Nova Iorque, Springer.
- Phillips, K. (1995). Guia para o sol Cambridge, Cambridge University Press.
- Rushworth, G. (2011). Nosso sistema solar: o sol. Nova York, Empresa de Educação de Referência.
- Viegas, J. (2006). O Papel do Sol em Nosso Sistema Solar: Uma Antologia do Pensamento Atual. Nova Iorque, The Rosen Publishing Group, Inc.
- Wilkinson, J. (2012). Novos olhos no sol: um guia para imagens de satélite e observação de amadores. Nova Iorque, Springer.