Vento Solar

O vento solar é a emissão contínua de partículas carregadas provenientes da coroa solar. Essas partículas podem ser elétrons e prótons, além de sub-partículas como os neutrinos. Próximo da Terra, a velocidade das partículas pode variar entre 400 e 800 km/s, com densidades próximas de 10 partículas por centímetro cúbico.

Variações na coroa solar, devido à rotação do Sol e às suas atividades magnéticas, tornam o vento solar variável e instável, exercendo influência nos gases ao redor da estrela e planetas próximos a esta.

Exemplos dos efeitos do vento solar são as caudas cometárias, que têm a sua orientação definida pela direção do vento solar, e alterações nos campos magnéticos planetários (magnetosfera), já que defletem as partículas e impedem-nas de chegar às superfícies dos planetas. Com efeito, a deflexão das partículas do vento solar varia conforme o campo magnético do planeta: quanto maior a intensidade magnética, maior será a deflexão.

 

Quando ocorrem as explosões na superfície do Sol, aumenta a emanação de radiação e a densidade de partículas carregadas cresce, o que gera uma tempestade magnética que deforma a magnetosfera e produz fenômenos como as auroras polares.

Além de influir na propagação das ondas de rádio, o vento solar tem também efeitos no comportamento da atmosfera da Terra, pois as partículas carregadas podem alterar a ionização na alta atmosfera e, conseqüentemente, aumentar a possibilidade de tempestades magnéticas. O mecanismo exato da formação do vento solar não é conhecido, sabendo-se que é composto por plasma de elétrons, prótons, sub-partículas e partículas carregadas de átomos ionizados mais pesados que, presumivelmente, são acelerados pelas reações termonucleares do Sol em todas as direções e a velocidade elevadas (aproximadamente 400 km/s).

Como o vento solar é responsável pelo surgimento de caudas nos cometas e pela forma do halo magnético em torno dos planetas, pode ter também efeitos mensuráveis no rastro de vôo de veículos espaciais; sua composição reflete a da coroa solar. Quando as erupções solares são violentas, podem resultar em tempestades geomagnéticas na Terra; estas influem diretamente no clima do planeta.

As primeiras observações da magnetosfera terrestre foram efectuadas pelo satélite IMAGE (Imager for Magnetopause to Aurora Global Exploration) entre Março de 2000 e Dezembro de 2005.

Superfície Solar

A superfície visível do Sol é camada de 500km de profundidade chamada fotosfera. É feita de células de gás ascendente chamadas grânulos, que lhe dão um aparência mosqueada, como a de casca de laranja. Essas células de convecção, com cerca de 1.000km de diâmetro, têm vida breve e se renovam constantemente. As espículas são breves jatos de gás que sobressaem da superfície. Parecem minúsculas comparadas com o disco do Sol, mas podem ter milhares de quilômetros de comprimento. Flares solares e anéis de gás quente muito maiores estão muitas vezes associados a manchas solares.
Manchas solares com milhares de quilômetros aparecem periodicamente na superfície e em geral duram semanas. São áreas mais frias onde o gás quente não consegue chegar à por cerca de 40º de ambos os lados do equador. Surgem em ciclos de 11 anos; aparecem e deseperecem em posição cada vez mais próximas do equador e seu número muda durante cada ciclo. Têm cerca de 1.500°C e são mais frias que o resto da fotosfera. A zona central mais escura e frias é a umbra; à sua volta está a mais leve e menos fria penumbra.
Gás é experido e se lança continuamente do superfície do Sol em jatos e lâminas. Nesta série de foto feitas num período de oito horas, flares solares irrompem da fotosfera.

Núcleo do Sol

O núcleo do Sol atinge uma temperatura de 16 milhões de ºC, temperatura suficiente para sustentar as reações de fusão termonucleares.   As reações termonucleares são realizadas em altas temperaturas, como o nome diz. Neste processo ocorre a fusão nuclear, onde são fundidos quatro núcleos de hidrogênio para formar um núcleo de hélio (partícula alfa). O núcleo de Hélio (partícula alfa) possui uma massa menor que os quatro núcleos de hidrogênio. Esta diferença de massa é transformada em energia e transportada para a superfície do Sol, por radiação e convecção, onde é liberada para o espaço em forma de luz e calor.   No processo de fundir hidrogênio para formar hélio, as reações nucleares também produzem partículas elementares, uma delas é o neutrino. Estas partículas sem carga, passam direto pelas várias camadas solares e se espalham pelo Universo. Com equipamentos especiais, elas podem ser detectadas aqui na Terra. O que intriga os cientistas é que o número de neutrinos que nós detectamos é bem menor do que era de se esperar. Este problema relativo aos neutrinos "perdidos" é um dos grandes mistérios da astronomia solar.   A densidade perto do núcleo do Sol é aproximadamente 150 g/cm3, não se esqueça que a densidade da água é de 1 g/cm3. Quando atingimos a superfície do Sol a densidade cai para 2,18 × 10-7g/cm3. Esta variação na densidade pelas várias camadas que constituem o Sol, provoca nos fótons, que são produzidos no núcleo do Sol, um tempo de saída do seu núcleo até a superfície superior de alguns milhões de anos.

Composição do Sol

O Sol é composto primariamente dos elementos químicos hidrogênio e hélio; estes compõem 74,9% e 23,8%, respectivamente, da massa do Sol na fotosfera. Todos os elementos mais pesados, chamados coletivamente de metais na astronomia, compõem menos de 2% da massa solar. Os elementos químicos mais abundantes são oxigênio (compondo cerca de 1% da massa do Sol), carbono (0,3%), néon (0,2%), e ferro (0,2%).

O Sol herdou sua composição química do meio interestelar do qual foi formado: o hidrogênio e o hélio foram produzidos na nucleossíntese do Big Bang, enquanto que os metais foram produzidos por nucleossíntese estelar em gerações de estrelas que completaram sua evolução estelar, e retornaram seus materiais para o meio interestelar antes da formação do Sol. A composição química da fotosfera é normalmente considerada representativa da composição do Sistema Solar primordial. Porém, desde que o Sol foi formado, o hélio e os metais presentes nas camadas externas gradualmente afundaram em direção ao centro. Portanto, a fotosfera presentemente contém um pouco menos de hélio e apenas 84% dos metais que o Sol protoestrelar tinha; este era composto de 71,1% hidrogênio, 27,4% hélio, e 1,5% metais, em massa.

Fusão nuclear no núcleo do Sol modificou a composição química do interior solar. Atualmente, o núcleo do Sol é composto em 60% por hélio, com a abundância de metais não modificados. Visto que o interior do Sol é radiativo e não convectivo, o hélio e outros produtos gerados pela fusão nuclear não subiram para camadas superiores.

As abundâncias dos metais descritas acima são tipicamente medidas utilizando espectroscopia da fotosfera do Sol, e de medidas da abundância destes metais em meteoritos que nunca foram aquecidos a temperaturas acima do ponto de fusão. Acredita-se que estes meteoritos retenham a composição do Sol protoestelar, e portanto, não sejam afetados pelo afundamento dos elementos mais pesados.

 

Sol

O Sol é o objeto mais predominante em nosso sistema solar. É o maior e contém aproximadamente 98% da massa total do sistema solar. Cento e nove Terras seriam necessárias cobrir o disco do Sol, e em seu interior caberia 1,3 milhões de Terras. A camada externa visível do Sol é chamada fotosfera, e tem uma temperatura de 6.000°C. Esta camada tem uma aparência turbulenta devido às erupções energéticas que lá ocorrem.

A energia solar é gerada no núcleo do Sol. Lá, a temperatura (15.000.000° C) e a pressão (340 bilhões de vezes a pressão atmosférica da Terra ao nível do mar) são tão intensas que ocorrem reações nucleares. Estas reações transformam quatro prótons ou núcleos de átomos de hidrogênio em uma partícula alfa, que é o núcleo de um átomo de hélio. A partícula alfa é aproximadamente 0,7 por cento menos massiva do que quatro prótons. A diferença em massa é expelida como energia e carregada até a superfície do Sol, através de um processo conhecido como convecção, e é liberada em forma de luz e calor. A energia gerada no interior do Sol leva um milhão de anos para chegar à superfície. A cada segundo 700 milhões de toneladas de hidrogênio são convertidos em cinza de hélio. Durante este processo 5 milhões de toneladas de energia pura são liberados; portanto, com o passar do tempo, o Sol está se tornando mais leve.
A cromosfera está acima da fotosfera. A energia solar passa através desta região em seu caminho desde o centro do Sol. Manchas (faculae) a explosões (flares) se levantam da cromosfera. Faculae são nuvens brilhantes de hidrogênio que aparecem em regiões onde manchas solares logo se formarão. Flares são filamentos brilhantes de gás quente emergindo das regiões das manchas. Manchas solares são depressões escuras na fotosfera com uma temperatura típica de 4.000°C.

A coroa é a parte mais externa da atmosfera do Sol. É nesta região que as prominências aparecem. Prominências são imensas nuvens de gás aquecido e brilhante que explodem da alta cromosfera. A região exterior da coroa se estende ao espaço e inclui partículas viajando lentamente para longe do Sol. A coroa pode ser vista durante eclipses solares totais.




Luz Solar

A luz solar é a principal fonte de energia da Terra. A constante solar é a quantidade de potência que o Sol deposita por unidade de área diretamente exposta para luz solar. A constante solar é igual a aproximadamente 1 368 W/m² a 1 UA do Sol, ou seja, na ou próxima à órbita da Terra, sendo que o planeta recebe por segundo 50 000 000 GW. Porém, a luz solar na superfície da [[Terra] é atenuada pela atmosfera terrestre, diminuindo a potência por unidade de área recebida na superfície para aproximadamente 1 000 W/m² no zênite, em um céu claro. A energia solar pode ser coletada através de uma variedade de processos sintéticos e naturais.
A luz solar é indispensável para a manutenção de vida na Terra, sendo responsável pela manutenção de água no estado líquido, condição indispensável para permitir vida como se conhece, e, através de fotossíntese em certos organismos (utilizando água e dióxido de carbono), produz o oxigênio (O₂) necessário para a manutenção da vida nos organismos dependentes deste elemento e compostos orgânicos mais complexos (como glucose) que são utilizados por tais organismos, bem como outros que alimentam-se dos primeiros. A energia solar também pode ser capturada através de células solares, para a produção de eletricidade ou efetuar outras tarefas úteis (como aquecimento). Mesmo combustíveis fósseis tais como petróleo foram produzidos via luz solar — a energia existente nestes combustíveis foi originalmente convertida de energia solar via fotossíntese, em um passado distante.

Eclipse solar

Um eclipse solar ocorre quando a Lua passa na frente do Sol e da Terra, cobrindo parcialmente ou totalmente o Sol. Estes eventos podem ocorrer apenas durante a Lua nova, onde o Sol e a Lua estão em conjunção, como visto da Terra. Entre dois a cinco eclipses solares ocorrem por ano na Terra, com o número de eclipses totais do Sol variando entre zero e dois. Eclipses totais do Sol são raras em uma localização qualquer na Terra devido que cada eclipse total existe apenas em um estreito corredor na área relativamente pequena da penumbra da Lua.

Origem do Sistema Solar

O Sistema solar é constituído pelo Sol e pelo conjunto dos corpos celestes que se encontram no seu campo gravítico, e que compreende os planetas que atualmente compõem o sistema solar, em ordem de sol-espaço: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno. Plutão hoje em dia não é mais considerado um planeta embora esteja ainda no sistema solar e recentemente outros dois corpos da mesma categoria de Plutão foram descobertos nas regiões mais externas do sistema solar, conhecidas como Nuvem de Oort e Cinturão de Kuiper, dos quais ainda não se sabe muita coisa, e uma miríade de outros objetos de menor dimensão entre os quais se contam os corpos menores do Sistema Solar (asteroides, transneptunianos e cometas).

Ainda não se sabe, ao certo, como o sistema solar foi formado. Existem várias teorias, mas apenas uma é atualmente aceita. Trata-se da Teoria Nebular ou Hipótese Nebular.

O Sol começou a brilhar quando o núcleo atingiu 10 milhões de graus Celsius, temperatura suficiente para iniciar reações de fusão nuclear. A radiação acabou por gerar um vento solar muito forte, conhecido como "onda de choque", que espalhou o gás e poeira restantes das redondezas da estrela recém-nascida para os planetas que se acabaram de formar a partir de enormes colisões entre os protoplanetas.

Hipótese Nebular

A hipótese da nebulosa sugere que todos os corpos do Sistema Solar se formaram a partir de uma enorme nuvem nebular constituída aproximadamente por 80 % de hidrogénio, 15 % de hélio e uma pequena percentagem de elementos como o silício, alumínio, ferro, cálcio, oxigénio, carbono e azoto.
Há aproximadamente 5.000 milhões de anos, esta enorme massa, nuvem de pequenos fragmentos rochosos e de gases, começou a contrair-se devido à sua própria influência gravitacional. A massa de material em contracção apresentava um movimento de rotação. À medida que esta nuvem em lento movimento de rotação se contraía pela ação da gravidade, ia girando cada vez mais depressa. Esta rotação fez com que a nuvem da nebulosa primitiva adotasse uma forma discoidal. Neste disco em rotação, contracções relativamente pequenas formaram os núcleos a partir dos quais se desenvolveram os planetas. No entanto, a maior concentração de material foi gravitacionalmente empurrada para o centro, formando o proto-sol.