Astrofísica Estelar II (O Sol)

O Sol - Uma Estrela do Universo (Fig.1)

O nosso Sol, uma «simples» estrela como milhões de outras no Universo, não sendo notável nem em tamanho nem sequer em luminosidade (atingindo a aferição de mero corpo estelar no Universo), será algo mais de indefinível ou, incognoscível, do que até aqui o Homem supôs?

Para a Humanidade, esta intransponível (e inacessível) estrela radiante é tudo - ou quase tudo - o que nos dá vida...poderá este mesmo Sol no-la tirar de nós, humanos, se acaso se extinguir, implodindo em si? Que mistérios o Sol ainda encerrará e, acaso o Homem os descubra, reverterá a seu favor essa proeminente revelação para além da pulsante energia, das enormes células convectivas de gás, das erupções solares e toda a componente de partículas subatómicas que este exala? Estaremos perante a força suprema do Cosmos na demonstração ínfima (uma vez que existem milhões de outras idênticas estrelas) de tudo o que exorta?

Chegaremos algum dia ao conhecimento total sobre esta jóia amarela que tanto nos seduz como nos mata, que tanto nos aquece como nos incinera, ante uma visão maniqueísta dúbia entre o Bem e o Mal do que ainda não sabemos nem sequer imaginamos...? E querê-lo-emos saber???

A Nossa Bela Estrela - o Sol!
A Terra e os restantes 8 planetas descrevem órbitas em torno de uma estrela - o Sol. Trata-se de um corpo estelar vulgar, mas parece diferente das estrelas que se observam no Céu nocturno porque se encontra muito próximo de nós, à distância de 149,6 milhões de quilómetros.
O seu diâmetro é mais de 100 vezes maior que o diâmetro da Terra, com uma massa cerca de um terço de milhão de vezes superior.
Ao contrário da rochosa Terra, porém, o Sol compõe-se de 73% de hidrogénio e de 25% de hélio. Os restantes 2% compõem-se de elementos mais pesados. O Sol é uma estrela de População I - uma estrela de movimento mais lento que se encontra nos braços espirais da galáxia e que se acredita ser relativamente jovem.

O Sol é uma estrela bastante típica. Tem estado a brilhar desde há um pouco mais de 4500 milhões de anos, o que o coloca na «meia-idade» estelar. Possui um núcleo interno de 400.000 quilómetros de diâmetro, no qual uma Reacção de Fusão Nuclear converte hidrogénio em hélio, acompanhada pela libertação de grandes quantidades de energia na forma de calor e de luz. Comparado com outras estrelas do Universo, o Sol não é notável nem em tamanho nem em luminosidade, por muito endeusado que este seja (ainda) por toda a Humanidade...


Magnetograma Solar (observação das manchas solares) - (Fig.2)

A Fotosfera
Sendo composto de gás - o Sol - não possui superfície sólida. O que parece, a um observador da Terra ser a fase visível do Sol, não passa (na realidade), de uma camada gasosa, na qual as condições promovem a emissão de radiação electromagnética em comprimentos de onda visíveis.

A Observação do Sol em comprimentos de onda diferentes, como por exemplo, nos Raios-X, no Ultravioleta ou noutros, permite-nos ver outras «superfícies» do Sol - quer acima quer abaixo da superfície visível (chamada fotosfera) - dependendo do comprimento de onda a ser observado.

As linhas escuras de Absorção Atómica do espectro do Sol são impostas na luz do Sol pelos átomos e iões dos níveis superiores mais frios da Fotosfera e da parte inferior da Cromosfera - a região de gás que se situa imediatamente acima. Estas regiões formam as camadas mais baixas da atmosfera do Sol, acima das quais se situa a coroa mais rarefeita.

A Fotosfera apresenta um certo número de características interessantes, a maioria das quais são devidas à força electromagnética - uma das 4 forças fundamentais da Natureza.
As regiões mais frias da Fotosfera são as manchas solares. Estas são produzidas quando as linhas do campo magnético irrompem na Fotosfera e esfriam o gás circundante. Outros fenómenos magnéticos são as erupções e...as protuberâncias.


Erupções Solares (imagem captada pela NASA) - (Fig.3)

As Erupções Solares/Protuberâncias
As Erupções ocorrem acima das manchas solares quando a energia contida no campo magnético é subitamente libertada. Isto faz com que as partículas subatómicas sejam ejectadas a grandes fracções da velocidade da luz e, com que todas as formas de Radiação Electromagnética, sejam espontaneamente libertadas.

As Protuberâncias formam-se quando campos magnéticos elevam gás para a Cromosfera e o dispõem pelas suas linhas de campo. Por vezes este fenómeno acontece em períodos de tempo relativamente longos e, outras vezes, ocorre numa escala de tempo de cerca de um minuto.
A própria Fotosfera é dinâmica! Enormes células convectivas de gás elevam-se, caindo como leite a ferver (em analogia similar) e a «superfície» ondula constantemente. A temperatura da Fotosfera está calculada em cerca de 6000 K.

Para além da Radiação Electromagnética, o Sol também emite partículas subatómicas em rajadas a que se dá o nome de vento solar. As partículas são aceleradas para o Espaço ao longo de linhas de campo magnético. Se essas partículas encontram o campo magnético de um planeta...são capturadas! Quando assim acontece - às partículas no campo magnético da Terra - a ocorrência registada provoca então o fenómeno a que se dá o nome de: Aurora. O vento solar também costuma provocar as caudas dos cometas que não raras vezes se observa no Céu.

Por conclusão mais abreviada, pode-se então determinar de que, as actividades da superfície do Sol (sendo as mais facilmente visíveis da Terra), fazem-se observar nas manchas solares como as regiões mais frias da Fotosfera, aparecendo escuras em contraste.
As Protuberâncias são emissões de gases superaquecidos - suspensas por cima da Fotosfera em linhas de campo magnético. As Erupções Solares são fenómenos extremamente violentos que lançam assim no espaço grandes quantidades de energia e de partículas subatómicas.
A Face Visível do Sol (ou «superfície»), chamada Fotosfera, é fria comparada com o seu centro - cerca de 6000 K, comparados com 15.000.000 K no centro e 1.000.000 K na atmosfera exterior, chamada: Coroa.


Cometa «mergulhando» no Sol (Fig.4)

Nas Profundezas do Sol...
Nas profundezas do núcleo do Sol, a energia é criada na forma de fotões. A matéria que fica por cima é tão densa, que os fotões são reabsorvidos e reemitidos pelos átomos circundantes.
Em virtude de a emissão poder ter lugar em qualquer direcção, os fotões não seguem uma trajectória rectilínea quando saem então do Centro do Sol. Deslocando-se de forma aleatória, podem demorar um milhão de anos a atingir a superfície. A cerca de três quartos do Raio Solar, a densidade muda suficientemente para que a convexão não ocorra e, para que a energia seja assim transportada para a Fotosfera.

Mergulhando no Sol...
Por meados de Agosto de 2013 ocorreu um fenómeno surpreendente, registado sob os parâmetros da NASA e do telescópio solar associado ao Heliospheric Observatory da NASA, em designação (SOHO).

Na Fig.3 do texto, alude-se a esse registo, no que se obteve imagens espectaculares sobre este fenómeno de um cometa mergulhando no Sol.
O Cometa Kreutz, conhecido como «sungrazer» (cometas que orbitam próximos do Sol), chegou a entrar em Rota de Colisão com a Estrela (Sol). A superfície extremamente quente e de altas temperaturas do Sol, porém, ( e segundo as explicações da prestigiosa NASA), fez com que este fosse de imediato vaporizado antes mesmo de se ter aproximado do Centro do Corpo Celeste!
Aparentemente a onda foi provocada por uma explosão ocorrida noutro lado do Sol. O Solar Heliospheric Observatory está em órbita desde o ano de 1995, tendo já identificado mais de 2400 cometas no Espaço, além do considerável registo de imagens dos diversos fenómenos observados, como uma grande Erupção do Sol que aconteceu em Agosto de 2013.

Por observação, análise, investigação e mesmo um certo cuidado nestas coisas que se exortam sobre esta bela estrela chamada de Sol, tanto a NASA como a ESA ou ainda (em cooperação conjunta), da Agência Espacial Federal Russa, alguns países da Ásia e do resto do mundo, têm havido particular atenção no estudo e desenvolvimento no que se relaciona com este corpo estelar. Se existe verdadeiro interesse entre todos no que hoje se realiza através da ISS (Estação Espacial Internacional), haverá certamente esse mesmo interesse correlacionado com o Sol, uma vez que as tão poderosas (ou calamitosas) CME,s (cuspidelas do Sol que se designam por ejeções de massa coronal) detectáveis mas malgrado nosso, inabalavelmente indestrutíveis, possam fazer em futuro próximo ao nosso planeta Terra.

Compreende-se perfeitamente as suspeições, as precauções e mesmo as investidas do foro espacial que todas estas entidades intervenientes em cooperação e colaboração executam sobre o nosso Sol. Não é de teor fácil nem de ânimo leve que se outorga gastar um erário público (e outros patrocínios privados) na investigação, pesquisa e exploração solar, no que se arquitecta para breve uma sonda que irá em prospecção e observação fazer-se irradiar perante o Sol. Espera-se que não erradicar, tais são as temperaturas elevadas, ainda que esta sonda seja, para o efeito, ornamentada das mais requintadas orgânicas internas e externas para tal suportar. Mas deseja-se êxito; até porque, através deste imparável e intenso conhecimento, talvez possamos estar mais atentos - ou precavidos -  para o que eventualmente possa surgir da ejecta massa coronal que nos assola os pensamentos em certa temeridade, criando também um verdadeiro pesadelo aos cientistas sobre os malefícios destas (e outras) terríveis erupções solares em face ao nosso planeta.
Esse impacto e todas as possíveis consequências das CME,s serão ainda por nós desconhecidas, contudo, haverá a permanência do registo e da continuada investigação subsequentes para que a Terra e toda a sua génese civilizacional chamada de Humanidade se não prostre perante si, perante este magnífico Sol que nos dá vida mas também, inversamente, no-la tirará, caso venhamos a esturricar numa aberta janela incineradora, caso se aproximem da Terra estas «anomalias» solares.

Pelo planeta Terra, pelo nosso Sistema Solar ou por todos aqueles que no Universo possam vir a sofrer com todas estas mutações ou debilidades futuras que se venham a registar sobre todos nós, além a Humanidade, há que fazer prevalecer a esperança, optimizando o que faz de nós, seres humanos, melhores: a autenticidade de lutarmos até mesmo contra o inevitável, o indestrutível ou o poder magnânimo daquelas outras forças ditas naturais (ou não...) exteriores, que nos comandam a vida planetária na Terra. Para todos haverá esperança de facto; basta só mesmo acreditar...