Como o Sol funciona? Como se formou? O Sol vai acabar?

Se você é uma dessas pessoas, não se preocupe. Se depender de nós, você não vai se perder!

Atualmente nosso Sol ocupa uma posição na periferia da Via-láctea, há 33 mil anos luz do seu centro. 1 ano-luz equivale à distância percorrida pela luz em 1 ano e é de aproximadamente 10 trilhões de quilômetros. 33 mil anos-luz correspondem a 2/3 do raio total da Via-Láctea. Essa região da Galáxia é conhecida como Braço de Orion.

Da mesma forma que a Terra gira ao redor do Sol, este também orbita ao redor do centro da Via-láctea. O ano solar é de aproximadamente 230 milhões de anos terrestres e sua velocidade orbital é da ordem de 250 km/s. Sendo a idade do Sol de aproximadamente 4.5 bilhões de anos, é correto afirmar que até agora o Sol já realizou cerca de 250 revoluções completas ao redor da Galáxia.

Como o Sol se formou?
Os estudos mais recentes ainda não explicam exatamente como nosso Sol se formou, mas uma das teorias mais aceitas diz que antes de existir o Sol e os planetas, o que existia no lugar do sistema solar era uma gigantesca nuvem de gases e poeira, bem maior que o sistema solar atual.

Os gases dessa nuvem seriam os que conhecemos hoje: oxigênio, nitrogênio e principalmente hidrogênio e hélio. A poeira seria formada por todos os outros elementos químicos: ferro, alumínio, urânio, etc. Por algum motivo ainda não explicado, essa nuvem encontrou condições favoráveis para se aglomerar e se juntar em pequenos blocos, que por sua vez começaram a se juntar em blocos cada vez maiores.

Acredita-se que o bloco que se formou primeiro no centro da nuvem ficou tão grande e pesado que sua força gravitacional tornou-se forte o suficiente para reter os gases com muita facilidade.

Continuando a atrair os gases devido à força gravitacional, esse bloco aumentou tanto de tamanho e massa que acabou se transformando no que hoje chamamos de Sol. Os blocos menores que se formaram ao redor do bloco central deram então origem aos planetas.
Algumas pessoas pensam que os planetas são pequenas bolhas expelidas pelo Sol, pois os cientistas do século 19 e início do século 20 pensavam assim, mas atualmente sabe-se que isso não é verdade. A teoria apresentada, de gás e poeira cósmica, é a mais aceita entre a comunidade científica.

Como o Sol funciona?
Antigamente, acreditava-se que o processo de geração da energia do Sol era baseado nas reações químicas tradicionais, provenientes da queima de matéria. No entanto, os cálculos mostravam que mesmo queimando toda a matéria do interior do astro-rei, essa só daria para alimentar o Sol durante pouco mais que míseros 100 anos. Como o Sol tem muito mais de 100 anos, o mecanismo de geração de calor deveria ser outro, que só foi descoberto na primeira metade do século 20, a partir do estudo da energia atômica.

Sabemos que quando um gás é comprimido, este tende a se aquecer. Se duvidar, experimente encher um pneu de bicicleta usando uma pequena bomba manual. Tanto o bico do pneu como a extremidade próxima da bomba vão se aquecer. Isso ocorre por que o gás que está dentro da bomba é comprimido pela força que você faz para encher o pneu. Se o pneu estiver quase cheio e você fizer mais força, o gás vai ficar ainda mais quente. Cuidado para não queimar os dedos, hein!

Sabemos também que a pressão aumenta com a profundidade. Quando mergulharmos dois ou 3 metros dentro de uma piscina percebemos claramente o aumento da pressão em nossos ouvidos. No Sol, a pressão é muito alta, milhões de vezes maior que a pressão na Terra. Para se ter uma idéia, pode-se afundar até 50 vezes o diâmetro da Terra dentro do Sol sem que cheguemos ao seu centro.

O Sol é formado basicamente por hidrogênio, que ao ser submetido a essa gigantesca pressão, chega a atingir temperaturas de até 15 milhões de graus. Nestas condições o núcleo do hidrogênio se funde e se transforma em hélio, liberando uma enorme quantidade de energia. Esse processo se chama fusão nuclear e produz milhões de vezes mais energia que as reações nucleares produzidas na Terra.

Como dissemos, só no século 20 os cientistas atingiram conhecimentos teóricos necessários para compreender esse mecanismo e estabelecer uma teoria a respeito de como Sol produz e irradia essa energia. Esse processo é tão eficiente que a fusão de apenas um grama de hidrogênio libera energia equivalente à combustão de quase 20 toneladas de carbono.

O Sol vai acabar?
O Sol brilha há pelo menos 4.5 bilhões de anos e ainda tem hidrogênio suficiente para queimar por mais 10 bilhões de anos. No entanto, quando o hidrogênio do Sol acabar, este vai se contrair auxiliado pela monstruosa força da sua gravidade, e à medida que isso ocorrer, ele aquecerá ainda mais, fazendo o raio do Sol se expandir. Isso transformará o Sol em uma estrela conhecida como gigante vermelha. O Sol ficará tão grande que ultrapassará em tamanho a órbita da Terra, atraindo para seu interior nosso planeta e todo o resto do sistema solar.

Mais tarde, o centro do Sol se tornará ainda mais quente, o suficiente para transformar o hélio em carbono. Quando o hélio também se esgotar, o Sol irá se expandir e resfriar. As camadas exteriores também se expandirão e expelirão material solar. Por fim, o centro também se resfriará até se tornar uma estrela conhecida como anã branca. Agonizante e mais fria, não conseguirá mais produzir energia a partir da fusão e perderá seu brilho.

Fotos: No topo, representação gráfica da posição do nosso Sol em um dos braços da Via-Láctea, conhecido como Braço de Orion. A segunda imagem mostra a nebulosa de Orion, uma aproximação muito fiel que retrata uma gigantesca nuvem de gás e poeira, a partir da qual o Sol se formou. Por último, fotos feitas em em 12 de janeiro de 2007 pela sonda japonesa Hinode mostram grande atividade na região da cromosfera solar.