O Sol

O Sol

O diâmetro do Sol é cerca de 109 vezes maior que o da Terra. A maior parte da sua massa é composta por hidrogénio.

Geografia

Palavras-chave

Sol, estrutura do Sol, Sistema Solar, Via Láctea, hidrogénio, Hélio, união, explosão solar, mancha solar, fotosfera, cromosfera, coroa, vento solar, granulação, protuberância solar, sonda espacial, astronomia, física nuclear, física de partículas, geografia, física

Extras relacionados

Cenas

Via láctea

O Sol é a estrela central do Sistema Solar. A distância entre o Sol e o centro da Via Láctea é de 25 000 a 28 000 anos luz. O Sol encontra-se a meio do seu ciclo de vida que, no total, durará cerca de 12 000 milhões de anos. Quando o seu fornecimento de hidrogénio esgotar, transformar-se-á num gigante encarnado. A Terra encontra-se a 150 milhões de km (unidade atmosférica) do Sol, ou seja, a luz solar demora 8,3 minutos a atingir a Terra.

O diâmetro do Sol é aproximadamente 109 vezes o da Terra. Três quartas partes da sua matéria é hidrogénio que se transforma em hélio através de fusão nuclear interna e, ao mesmo tempo, liberta energia. A pressão no interior do Sol é tão grande como 150 milhões de toneladas por centímetro quadrado. Como é feito de uma matéria chamada plasma, as zonas que se encontram em diferentes latitudes têm diferentes velocidades de rotação. As partes equatoriais completam uma volta a cada 25 dias, enquanto que os pólos demoram 32 dias, causando alterações no campo magnético, o que leva à formação de manchas e proeminências solares. A sua atmosfera está dividida em estratos (fotosfera, cromosfera e a coroa) que se fundem gradualmente com o espaço interplanetário. O Sol demora cerca de 225-250 milhões de anos a completar uma órbita em torno do centro da galáxia, a uma velocidade de 220 km/s.

Definições de termos:

Estrela: É uma esfera gigante de gás quente, portanto luminosa, unida por gravidade. Irradia uma grande energia libertada pela fusão de núcleos atómicos no seu núcleo central. A temperatura da sua superfície alcança vários milhares de graus centígrados. Tem uma atmosfera que consiste, na sua maioria, de hidrogénio. A sua matéria tem uma estrutura de camadas esféricas.

Unidade astronómica: É uma unidade de distância equivalente à distância média entre a Terra e o Sol, ou à distância do maior semi eixo da órbita da Terra (149 600 000 km).

Erupção solar: Uma alteração repentina do brilho solar da cromosfera e fotosfera do Sol que, geralmente, ocorre em torno das manchas solares. As erupções duram entre 10 e 45 minutos, 9 a 10 vezes ao dia.

Protuberância solar: Erupção de gás em forma de arco que flutua sobre a superfície do Sol. O seu diâmetro pode chegar a alcançar o Sol. É composta por partículas carregadas de electricidade que se movem pelas linhas do campo magnético.

Vento solar: Um fluxo de partículas carregadas que saem da coroa, que consiste principalmente em electrões e protões.

Mancha solar: Uma região da superfície solar onde o campo magnético é mais forte que em torno de si mesma. Uma mancha solar pode chegar a medir até 200 000 km de diâmetro. As manchas podem durar desde algumas horas até vários meses.

Aurora polar: Um fenómeno luminoso temporal causado por partículas carregadas que entram na atmosfera pelo Pólo Norte e pelo Pólo Sul. Produz-se a partir da excitação eléctrica de átomos de oxigénio e nitrogénio. A sua frequência está relacionada com a actividade da superfície solar (actividade de manchas solares).

Sol

  • cromosfera
  • granulação
  • mancha solar
  • protuberância solar
  • explosão solar
  • coroa

Corte transversal

  • cromosfera
  • zona convectiva
  • 2 milhões de K
  • zona radioativa
  • núcleo 14,5 milhões de K
  • fotosesfera 6.000 K
  • coroa

Dados:

- Diâmetro: 1 392 000 km (109 Terras)

- Massa: 1.989 · 10³⁰ kg (333 000 Terras)

- Densidade média: 1,4 g/cm³

- Temperatura superficial: 5780 K

- Período de rotação: 25,4 dias

- Luminosidade: 3,85 · 10²⁶ W (6300 W/cm²)

Processo de fusão

Animação

  • cromosfera
  • zona convectiva
  • zona radioativa
  • núcleo 14,5 milhões de K
  • fotosesfera 6.000 K

Sistema solar

Imagens

  • Mancha solar
  • Mancha solar
  • Explosão solar
  • Explosão solar
  • Protuberância solar
  • Protuberância solar
  • Coroa
  • Coroa

Narração

O Sol foi considerado um fenómeno sobrenatural e adorado como um deus por diversas civilizações antigas. No Egito era venerado com o nome de Amon, na Mesopotâmia era Samas, e na Grécia tinha o nome de Apolo. Foi o filósofo grego Anaxágoras quem ofereceu a primeira explicação científica no século V a.C. Segundo ele, o Sol era uma esfera de ferro quente e brilhante. Esta ideia pouco comum foi considerada blasfema e o filósofo foi encarcerado por isso. Após construir o seu telescópio, Galileu Galilei também estudou o Sol, tendo descoberto as manchas solares. Posteriormente, Isaac Newton usou o prisma para dividir a luz branca do Sol nos seus componentes. Mais tarde, William Herschel recorreu também a este método ao descobrir a radiação infra-vermelha, por volta de 1800.

Nas suas experiências, no século XIX, Joseph von Fraunhofer observou pela primeira vez linhas de absorção no espetro solar, a partir das quais era possível determinar a composição química da atmosfera. Hans Bethe desenvolveu a teoria da fusão nuclear em 1939, a qual explica de que modo a energia é gerada no interior do Sol.
As primeiras sondas espaciais enviadas para observar o Sol foram as sondas Pioneer da NASA em 1959 e 1968. Orbitando o Sol a uma distância igual à da Terra, as sondas examinaram detalhadamente o vento solar e exploraram o campo magnético do Sol.

A sonda espacial Helios, lançada em 1974 pelos EUA e a RFA, conduziu a sua pesquisa a partir da órbita de Mercúrio. A radiação de raios-x do Sol foi examinada por um telescópio espacial a partir da estação espacial Skylab. Após sair do plano orbital do planeta, a sonda espacial Ulysses estudou o Sol, fornecendo bastantes novas informações sobre as suas regiões polares. A SOHO é uma das sondas mais importantes na investigação do Sol, estando sempre posicionada entre o astro e a Terra. Tem vindo a tirar fotografias do Sol desde 1995, tanto na escala visível como na escala ultravioleta.

Mais recentemente, várias novas sondas têm estado a examinar a nossa estrela, trabalho esse que é bastante importante, uma vez que a atividade solar tem uma influência profunda no nosso tempo meteorológico. A utilização da energia da luz solar está a aumentar gradualmente, sendo usada na produção de eletricidade por meio de painéis solares e estações de energia solar, e também na produção de calor através de coletores solares.

O Sol é uma estrela média, um anão amarelo. Com 4,6 biliões de anos de vida, está sensivelmente a meio da sua existência de 12 biliões de anos. É composto por quase três quartos de hidrogénio, o qual é convertido em hélio pela fusão nuclear ocorrida no núcleo do Sol, com consequente produção de energia (fotões de elevada energia).

Quando se esgotar a sua fonte de combustível, o Sol irá encolher e o seu núcleo irá aquecer o suficiente para o hélio se converter em carbono. Este processo irá por sua vez resultar numa produção de energia ainda maior, pelo que o atual tamanho do astro irá crescer centenas de vezes, sendo que a Terra será provavelmente engolida. No entanto, a superfície do Sol ficará menos quente e o astro transformar-se-á num gigante encarnado. Esta fase não durará muito, uma vez que, assim que a fusão parar, a pressão interna do Sol irá diminuir e o astro entrará em colapso por ação da sua própria gravidade. Tornar-se-á então um anão branco, extremamente denso e do tamanho da Terra, acabando por arrefecer passados biliões de anos.

O Sol não é feito de material sólido, mas sim de plasma. É por isso que faixas de diferentes latitudes giram a velocidades diferentes. A suas regiões equatoriais rodam cada 25 dias, enquanto as suas regiões polares apenas cada 32 dias. A sua atmosfera é constituída por camadas (fotosfera, cromosfera e coroa), misturando-se gradualmente com o meio interplanetário. A coroa torna-se visível durante os eclipses solares.

99,87% da massa do sistema solar está concentrada em torno da sua estrela central. O Sol tem uma massa enorme, pelo que a sua gravidade é altíssima, mantendo o sistema solar unido e governando o movimento de todos os planetas e dos objetos mais pequenos dentro deles.
O Sol emite grande quantidade de energia, principalmente sob a forma de radiação ultravioleta, visível e infra-vermelha, embora exista também uma pequena quantidade de outros tipos de radiação, tal como os raios gama, raios-x e ondas de rádio.

O Sol expele também partículas elementares (principalmente protões e eletrões), as quais constituem o vento solar. O núcleo do Sol tem uma temperatura estimada entre 14 e 15 milhões de graus K, uma pressão de 3*10¹¹ atmosferas e uma densidade de 155 g/cm³.

O núcleo extende-se do centro até cerca de um quarto do raio solar, funcionando como um reator nuclear, no qual é libertada energia sob a forma de fotões de energia elevada, raios gama e raios-x, durante a fusão de elementos de luz em elementos mais pesados.
Durante o processo de fusão, os núcleos de deutério e trítio (ambos isótopos de hidrogénio) fundem-se. Os núcleos de deutério consistem de um protão e um neutrão, enquanto os núcleos de trítio consistem de um protão e dois neutrões.
Na sua reação de fusão, é produzido um núcleo de hélio, que consiste de dois protões e dois neutrões. A reação liberta um neutrão, bem como energia sob a forma de fotões livres. Durante a colisão, as forças de repulsa dos protões têm de ser superadas, o que só é possível se os átomos de hidrogénio se moverem a altíssima velocidade, ou seja, caso a temperatura seja bastante elevada.

O Sol poderá manter o atual nível de radiação durante os próximos 6 ou 7 biliões de anos. O núcleo está rodeado por uma zona radioativa que se estende até sensivelmente 70% do raio solar. Os fotões colidem frequentemente, são absorvidos e depois emitidos nesta zona. Leva muitas vezes até 10.000 anos para os fotões chegarem à superfície.
Na região externa do Sol tem lugar uma convecção a larga escala, a qual ocupa entre 25 e 30% do raio solar. A esta camada dá-se por isso o nome de zona convectiva. O calor é transmitido à fotosfera pelo fluxo de material desta zona, sendo depois emitido para o espaço exterior.

A atmosfera solar é maioritariamente composta por elementos químicos leves: 71% de hidrogénio, 27% de hélio e 2% de elementos mais pesados. O núcleo contém apenas 35% de hidrogénio.

Extras relacionados

A nossa vizinhança astronómica

Uma apresentação de planetas, estrelas e galáxias próximos.

O ciclo de vida do Sistema Solar

O Sol e os planetas formaram-se há 4.500 milhões de anos, após o colapso gravitacional de uma nuvem de poeira.

Planetas, dimensões

Os planetas interiores do sistema solar são planetas terrestres, enquanto os exteriores são gigantes gasosos.

Reator nuclear de fusão

A fusão nuclear servirá como fonte de energia amiga do ambiente e praticamente inesgotável.

Sistema solar, órbitas planetárias

As órbitas dos oito planetas do nosso sistema solar são elípticas.

Tipos de estrelas

Esta animação mostra o processo de desenvolvimento das estrelas médias e gigantes.

Divindades do Antigo Egito

Os antigos egípcios idolatravam um grande número de deuses e deusas.

Eclipse solar

Quando o Sol, a Terra e a Lua estão dispostos em linha reta, a Lua pode parcialmente ou completamente esconder Sol.

Estrutura da Terra (nível intermédio)

A Terra é composta por várias camadas esféricas.

Fotossíntese

As plantas são capazes de produzir açúcar orgânico a partir de matéria inorgânica (dióxido de carbono e água).

Leis de Kepler do movimento planetário

As três importantes leis que descrevem o movimento planetário foram formuladas por Johannes Kepler.

O campo magnético da Terra

Os pólos magnéticos da Terra, norte e sul, estão localizados perto dos pólos norte e sul geográficos.

O trajeto do Sol nos principais paralelos da Terra

O aparente movimento do Sol é a consequência da rotação da Terra em torno do seu eixo.

Partículas elementares

Os quarks e os leptões são os constituintes da matéria, interagindo entre si mediante o intercâmbio de bosões.

Via Láctea

O diâmetro da nossa galáxia é de cerca de 100 mil anos-luz, contendo mais de 100 bilhões de estrelas, uma das quais é o nosso Sol.

Central de energia solar

As centrais de energia solar convertem energia solar em eletricidade.

Como funcionam os painéis solares e os colectores solares térmicos?

Esta animação mostra como a energia solar pode ser utilizada.

Factos Astronómicos Interessantes

Esta animação apresenta vários factos interessantes na área da astronomia.

Formação da Terra e da Lua

Esta animação demonstra como a Terra e a Lua foram formadas.

Terra

A Terra é um planeta rochoso com uma crosta sólida e oxigénio na sua atmosfera.

Tipos de ondas

As ondas desempenham um papel importante em muitas áreas da nossa vida.

Cometas

Os cometas são corpos celestiais espetaculares que orbitam em torno da Terra.

Como funciona a televisão ecrã de plasma?

Esta animação mostra como funciona uma televisão de ecrã de plasma.

Formação de moléculas de hidrogénio

Os átomos de hidrogénio são mantidos juntos por ligação covalente na molécula de hidrogénio.

Júpiter

Júpiter é o maior planeta do Sistema Solar, com duas vezes e meia a massa de todos os outros planetas juntos.

Marte

Atualmente, procuram-se vestígios de água e vida em Marte.

Mercúrio

Mercúrio é o planeta mais próximo do Sol e o mais pequeno do Sistema Solar.

Neptuno

No Sistema Solar, Neptuno é o planeta mais distante do Sol e o mais pequeno dos gigantes gasosos.

Saturno

Saturno é o segundo maior planeta do Sistema Solar, facilmente identificável pelos seus anéis.

Sistema de Plutão - Caronte

Caronte é o maior satélite de Plutão.

Telescópio espacial Hubble

O telescópio espacial Hubble orbita fora da influência da atmosfera terrestre.

Urano

O gigante gasoso Urano é o sétimo planeta a contar do Sol.

Vénus

Vénus é o segundo planeta a contar do Sol e objeto mais brilhante no céu noturno depois da Lua.

A Lua

A Lua é o único satélite natural da Terra.

Central nuclear

As centrais nucleares convertem a energia libertada durante a fusão nuclear em energia elétrica.

Reflexão e refração da luz

Um raio de luz é refletido ou refratado no limite de dois meios com diferentes índices de refração.

Added to your cart.