Glauber:
(apresentação de slides)
(vídeo sobre o Sol)
O Universo - Os Segredos do Sol
Há bilhões de estrelas no universo, mas apenas uma domina nossa vizinhança cósmica: o sol. É uma esfera incandescente composta de hidrogênio e hélio, um plasma que arde a uma temperatura de milhões de graus. Sua superfície vibra com violentas explosões enquanto emite tempestades radioativas por milhões de quilômetros nos espaço. O sol é um tipo de estrela chamada anã amarela. Anã porque é pequena para uma estrela e amarela devido a cor de sua superfície. Mas pequena é um conceito relativo, dentro dele caberiam um milhão de planetas Terra. No sistema solar não há estrela maior do que o sol. Com um milhão e seiscentos mil quilômetros de diâmetro, é uma devastadora bomba celeste.
É uma enorme fonte de calor e energia. A temperatura de sua superfície é de 5.400°C e gera uma energia de 380 bilhões e bilhões de megawatts. Isso não se compara a nada na esfera humana. A represa em Nevada produz apenas 2.080 megawatts. Em um segundo o sol produz mais energia do que a civilização humana jamais utilizou. Toda essa potência em um piscar de olhos. E o mais incrível é que tem sido assim há bilhões de anos.
Os primeiros astrônomos não entendiam como o sol podia gerar tanta energia num período tão vasto. O primeiro mistério era como o sol gerava sua energia. No começo do século XIX, os cientistas acreditavam que o sol fosse composto como qualquer outro fogo na terra e que nele uma fonte de combustível, talvez carvão, queimasse lentamente. Mas essa teoria tinha falhas graves. Para que esse fogo não morra, preciso continuar pondo madeira. Se tivesse uma pilha de madeira do tamanho do sol e oxigênio bastante, levaria 5 ou 6 mil anos para queimar. É muito tempo, mas não basta para sustentar a vida na Terra.
No começo do século XX pedra e fósseis na terra foram datados por carbono, provando que o sol existia e com temperaturas capazes de manter a vida, não há milhares de anos, mas há três bilhões de anos. Para alimentar um fogo que durasse tanto tempo, seria preciso 220 trilhões de toneladas de lenha. Seriam 36.000 toneladas para cada homem, mulher e criança no planeta. Era obvio que outro processo desconhecido na Terra fornecia energia ao sol. Nos anos 20 os cientistas descobriram a resposta para o enigma através de um processo que depois seria usado para alimentar a bomba de hidrogênio: a fusão nuclear.
A fusão ocorre quando átomos são comprimidos a alta velocidade e literalmente fundidos. Para que isso aconteça algumas condições são necessárias. Para que a interação aconteça, dois prótons precisam ter carga elétrica positiva para se repelirem. Para que eles se aproximem, é preciso calor, para que as partículas se movam rapidamente e densidade, para que atinjam uma a outra e possam se fundir. O centro do sol é o caldeirão perfeito para a fusão nuclear. É o lugar mais quente do sistema solar com uma temperatura de 15.000.000°C, também é extremamente denso, dez vezes mais denso do que o chumbo e apesar disso, não é sólido. É tão quente que permanece um plasma. Quando aquecemos um gás os elétrons caem dos átomos e flutuam ao redor. É diferente do comportamento dos gases. Por isso recebeu outro nome, plasma. Há tanta pressão e densidade no interior do sol que dois átomos de hidrogênio se fundem ao colidir, que após isso formam átomos de hélio. Nesse processo de fusão, o átomo original tem massa um pouco menor do que a dos originais, pois parte delas foi invertida em energia.
O sol, a cada segundo, seiscentos milhões de toneladas de hidrogênio se transformam em 595 milhões de toneladas de hélio. A diferença de 5 milhões de toneladas de massa é convertida em o equivalente a um bilhão de bombas de hidrogênio de um megaton. Isso a cada segundo.
Nos cosmos, o processo que libera a maior quantidade de energia é o que ocorre no centro de estrelas como o sol. O sol é alimentado por fusão nuclear. É o único combustível capaz de manter o calor do sol e sustenta a vida na Terra durante bilhões de anos.
A luz do sol é crucial para a vida, mas raramente refletimos sobre ela. Porem seu processo de deslocamento é uma incrível saga. A energia criada no processo de fusão é retirada do centro por partículas de luz e calor chamadas fótons. São eles que trazem o calor dos raios solares para a Terra. Para chegar ao nosso planeta esses portadores de luz devem primeiro fazer um longo e tortuoso percurso através de todas as camadas do sol.
Primeiro o fóton entra na zona radioativa de 300.000 quilômetros de extensão. É uma região tão densa que o fóton esbarra em outras partículas como átomos de hélio e hidrogênio. Para conseguir sair faz um caminho em ziguezague aleatório e caótico. O fóton não consegue escapar sem interagir inúmeras vezes sendo absorvidos e expelidos por átomos. É absorvido e expelido milhões de vezes. A densidade se reduz quanto mais o fóton avança. As interações e colisões diminuem e fica mais fácil. Quando finalmente chega a 210.000 quilômetros da superfície, o fóton entra na zona de convenção e sua velocidade aumenta. Em um meio fervente, enormes colunas de gás o impulsionam para cima a centenas de quilômetros por hora e ele leva apenas dez dias para emergir na superfície solar. A incrível jornada está quase no fim quando o fóton se lança através dos gases da atmosfera solar. De lá demora apenas oito minutos para percorrer 150.000.000 de quilômetros espaciais até nosso planeta. Por incrível que pareça quando atinge a terra, a energia solar já existe há centenas de milhares de anos.
Obrigada Marina Oliveira :)
1 comentários:
Tnk'ss
xD
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