Compreender os segredos do sol é uma necessidade vital para o homem moderno, o futuro da raça humana depende disto
Compreenda como o Sol pode determinar sua vida ou sua morte.
Wilson Santos
Redação, em Salvador
Redação, em Salvador
É importante saber, especialmente hoje no nosso tempo moderno e altamente tecnológico, o que o sol está fazendo. Ter conhecimento sobre o centro do sol, e de como ele gira ao seu redor como uma zona mortal, é de importância vital visto que especialistas prevêem a mais violenta explosões de atividade solar vista na história moderna.
Jamais foi tão importante entender os segredos do sol.
Existem bilhões de estrelas no universo, todavia, somente uma domina a nossa vizinhança cósmica: O Sol. É uma esfera infernal, em grande parte hidrogênio e hélio, superaquecidos em forma de um plasma, que queima a milhões de graus.
Sua superfície reage com explosões violentas, que expelem tempestades de mortal radiação, para milhões de Quilômetros no espaço. Nosso Sol é um tipo de estrela, conhecida como anã amarela; amarela por causa da cor de sua superfície, e anã porque é pequena para uma estrela, entretanto, pequeno é relativo. Dentro de seus limites, você pode colocar um milhão de planetas Terras que caberia nele com folga.
Em nosso sistema solar, simplesmente não há nenhum objeto maior que o Sol. Por milhões e milhões de Quilômetros, o Sol é o astro maior, o grande campeão de bilheteria celestial.
O Sol é realmente bonito e enorme, ele domina nosso sistema solar, não só porque é a maior estrela do nosso sistema, mas porque ele é a única estrela. É rodeada por um pequeno grupo, de corpos celestes que nós chamamos de planetas, cometas e luas.
Mas, o Sol é nossa estrela; nossa estrela é uma fonte enorme de calor e energia abundante. Tem uma temperatura na superfície de 5537° Celsius, gerando 380 bilhões de bilhões de Megawatts de energia por segundo.
Esta anã é imensa na escala humana, por exemplo, a Represa Hoover em Nevada (a maior de todo o continente norte americano) só gera 280 megawatts por mês de trabalho. Em um segundo o sol joga fora mais energia do que foi usada em toda civilização humana, toda esta energia em um piscar de olhos.
Incrivelmente, o Sol tem estado queimando e jorrando energia deste modo por bilhões de anos. Os primeiros astrônomos não entendiam como o Sol podia gerar tanta energia por tão longo período de tempo, por isto o primeiro mistério realmente foi: como o Sol gerava esta energia?
No início do século 19, cientistas assumiram que o Sol funcionava como qualquer fogo na Terra, e que existia nele uma fonte de combustível como talvez o carvão, que queimaria lentamente. Mas, havia um problema sério com esta teoria, imagine: Você tem um fogo na sua frente, se você o quiser manter queimando, você tem que adicionar lenha para isto. Este fogo talvez dure uma hora, e para durar mais você deve adicionar um pouco mais de lenha. Agora, se você tivesse uma pilha de lenha do tamanho de todo o Sol, e de alguma maneira, oxigênio suficiente para queimar isto, isto levaria apenas 5.000 ou 6.000 anos para queimar totalmente. Isto pode parecer que é muito tempo, mas não é tão longo o suficiente para sustentar a vida na Terra por milhões de anos como tem acontecido.
No início do século XX, o teste de carbono 14 que ajudam cientistas a datar a idade de rochas e fósseis na Terra tem provado isto, que o Sol existia em uma temperatura morna o suficiente para sustentar vida na terra, não por milhares de anos, mas por Três bilhões de anos.
Se você quiser fazer um fogo que durasse tanto tempo, você precisaria de 72 trilhões de bastões de lenha do tamanho de uma estaca de cerca, isto é, 12 mil bastões para cada homem, mulher e criança no planeta para queimar por Três bilhões de anos.
Claramente, deve ter havido algum outro processo, desconhecido na Terra, que daria tamanho poder e energia ao Sol. Em 1920 cientistas encontraram a resposta para o quebra-cabeça, em um processo que mais tarde seria utilizado para abastecer a bomba de hidrogênio; A fusão nuclear. A fusão acontece quando átomos são unidos em uma alta taxa de velocidade e literalmente se fundem, mas para fazer isto acontecer às condições tem que ser as ideais.
Para que esta interação aconteça é preciso haver dois prótons, cada um tendo uma carga elétrica positiva, eles irão se repelir mutuamente. Então é preciso colocá-los juntos o suficiente para fazer o processo de fusão se inicie. O local precisa ser quente para que estes prótons se movam muito rápido e denso o suficiente com uma pressão absurda para que eles acertem um ao outro, ate que por se moverem em alta velocidade e com tanta pressão e temperaturas elevadíssimas eles se fundem.
O núcleo do Sol é o local perfeito para catalisar a fusão nuclear, é o lugar mais quente no sistema solar, transpirando 15 milhões de graus Celsius, sendo também é incrivelmente denso; É tão denso, que chega a ser dez vezes mais duro ou denso que o chumbo. Você talvez pense que com tão alta densidade o núcleo do Sol deveria ser um lugar sólido, mas não é, e o motivo é porque o local é muito quente com mais de 15 milhões de graus Celsius o que o faz permanece como um plasma. Se você aquece um gás a uma temperatura suficientemente alta os elétrons caem dos átomos e flutuam ao redor como em uma sopa, então este gás terá um comportamento totalmente diferente do que um gás deveria ter, ele começa assemelhar a um mingau, sim a um mingau super aquecido, mas nós temos uma palavra diferente para isto, chamada plasma.
Para entender verdadeiramente o que acontece no núcleo do Sol você tem que encontrar um modo de imaginar o quase "inimaginável". Estude o Sol, e pense nele como um jogo de bilhar. Assim como o Sol é um lugar onde existem bilhões de partículas colidindo e interagindo uma com as outras constantemente, numa mesa de bilhar também existem bolas colidindo umas com as outras a todo o tempo, de fato o Sol não é diferente de uma mesa de bilhar cósmica em uma escala inimaginável.
Não importa quão forte você acerte uma bola, você jamais acertaria forte o bastante para realmente fundir uma bola junto com outra bola de modo a ter apenas uma bola. Mas, existe tanta pressão e tanta alta densidade no núcleo do Sol, que dois objetos ao colidir um com o outro, irão realmente se fundir. No Sol estes objetos são átomos de hidrogênio fluindo juntos por uma enorme pressão para formar átomos de hélio, neste processo de fusão o átomo resultante é ligeiramente menos volumoso com cerca de 0,25 menos massa.A massa perdida transforma-se em energia, a cada segundo dentro do Sol 600 milhões de toneladas de hidrogênio são fundidas em 595 milhões de toneladas de hélio, os cinco milhões de toneladas de massa perdidas no processo são convertidas em pura energia equivalente um bilhão de bombas de hidrogênio de um Megaton; Isto a cada segundo.
Quando você olhar para os céus noturnos e imaginar toda a energia dinâmica que ele contém com seus bilhões de estrelas, esteja certo que no cosmos o processo que dá a você o mais alto retorno de energia livre, é o que acontece no centro de uma estrela como o Sol.
Então, nós agora sabemos que o Sol é alimentado por fusão nuclear. É o único combustível que nós conhecemos que pode sustentar a queima do Sol tempo suficiente para sustentar a vida na Terra por anteriores bilhões de anos.
Luz solar: é tão corriqueira que nós freqüentemente não damos uma segunda olhada. Mas como a luz consegue chegar de lá até aqui, nos leva a outra história incrível. A energia criada no processo de fusão é levada para fora do núcleo solar por partículas de luz e calor chamadas fótons, elas são o que trazem o calor do Sol para a Terra. Para alcançar nosso planeta estes ardentes viajantes de nossa estrela mais próxima devem primeiro tomar uma estrada tortuosamente longa por todas as camadas do Sol, desde o seu ardente centro até as camadas exteriores e por fim o espaço, como a viagem de Dante para os níveis de Inferno.
Primeiro, os fótons entram a 300.000 km numa zona radioativa, a região é tão densamente povoada por partículas que os fótons constantemente batem em outras partículas como átomos de hidrogênio e de hélio. Em um caótico padrão de ziguezague que os cientistas chamam de ”a caminhada aleatória”. Um fóton não pode escapar sem interagir de novo, de novo e de novo, sendo absorvido e expelido por átomos bilhões de vezes. A medida que a densidade diminui enquanto as partículas de fótons vai subindo nas camadas do Sol, a viagem fica mais fácil e as colisões e interações diminuem. Quando ele finalmente alcança a fina camada a 21.0000 km da superfície o fóton entra na zona de conversão e o passo de repente acelera. Ele é transportado para fora por uma espécie de fervura, estando misturado junto a enormes colunas de gases a centenas de Km por hora, a partir daí estes fótons que fizeram uma incrível jornada desde o núcleo solar, por milhares e milhares de quilômetros e por centenas de milhares ou talvez milhões de anos, leva somente dez dias para emergir na superfície solar.
A incrível jornada está quase terminada, o fóton eleva-se para fora por pequenos dutos de gases da atmosfera solar, dali em diante o fóton leva somente 8 minutos para cruzar 150 milhões de Km pelo espaço até o nosso planeta. Incrivelmente quando luz solar carregada pelos fótons realmente alcança a Terra ela já existia, por centenas de milhares, ou se não por milhões de anos. Para o Sol até um milhão de anos é um pequeno bip no tempo.
O simples disco perfeito e dourado de um lindo do pôr-do-sol esconde um passado! Uma longa história violenta de nossa estrela. Seu inicio se deu devido a uma imensa bola de fogo gerada bilhões de anos atrás em uma explosão supermassiva conhecida como "Supernova". Após esta titânica explosão onde uma estrela muito maior que o Sol no seu estágio final de vida explode, uma enorme nuvem de gases muitas vezes maior que o sistema solar e pequenas sementes de matéria agem gradualmente se juntado sobre efeito gravitacional formando um disco de gases e poeira muito denso nesta nuvem colossalmente grande. Cerca de cinco bilhões de anos atrás, uns oito bilhões de anos depois do "Big Bang", no qual os cientistas acreditam ser o pontapé inicial da existência do nosso universo, esta nuvem começou a se juntar sob a força da gravidade. É assim que se acredita que nosso sistema solar tenha surgido de uma destas grandes explosões de supernovas, e com milhões de bilhões de trilhões de átomos de gás de hidrogênio e partículas de poeira gravitando sobre si mesma, se juntando pouco a pouco até que a estrela e vários Planetas tenham se formado a partir do disco.
Quando a estrela estiver densa o suficiente, depois de cerca de 100 milhões desde que o disco de poeira e gases se formou, ela dará inicio a fusão nuclear, começando a brilhar e emitindo luz solar. Mas talvez você se pergunte; O quê fez os cientistas acreditarem que o Sol nasceu das cinzas de uma Supernova? A prova está embaixo de nossos pés.
Elementos pesados complexos como o urânio que extraímos da Terra para abastecer nossas usinas nucleares não podem ter sido forjados no sol, simplesmente não há calor suficiente em uma estrela deste tamanho para criar quaisquer elementos mais pesados que o ferro. Elementos pesados, como urânio, só podem ser criados em uma catastrófica explosão cósmica. A Terra e os outros planetas no sistema solar foram formados da mesma semente de gás e matéria que produziu o nosso Sol. Neste processo o Sol pegou para si 99,08% da massa de todo aquele disco de poeira e gases, isto significa que é o maior objeto em nossa vizinhança celeste, e com a mais forte energia gravitacional, motivo pelo qual todos os outros corpos celestes giram em torno dele.
De todos os planetas, a Terra ganhou um lugar privilegiado em relação ao Sol. Se nós estivéssemos mais perto dele nossos oceanos ferveriam e o chão seria quente o suficiente para derreter chumbo (como acontece com nosso planeta vizinho Vênus aonde a temperatura na superfície chega a atingir os 500 graus Celsius) se estivéssemos mais longe, nosso planeta seria um congelado solo improdutivo. Então estando não muito quente e não muito frio apenas o suficiente, aqui estamos nós cerca de 150 milhões de quilômetro distantes do Sol, e nós temos muito prazer em estarmos aqui, nós somos sortudos por estar aqui.
De algum modo estamos aqui por que esta é a circunstância certa para estarmos aqui. A Terra está no lugar certo dentro do sistema solar! Mas o problema é que estamos muito perto o bastante do Sol para sermos alvo de sua fúria. Milhares de explosões magnéticas sacodem nosso Sol todos os anos, você poderia esperar que esta força explosiva viesse de reações nucleares, mas o que guia toda esta explosão de violência solar é o magnetismo. Como a Terra gira como um sólido nosso magnetismo é simples, temos dois pólos: Norte e Sul. Isto é o que faz a bússola tão útil para encontrar um caminho no planeta. Mas, imagine se em vez de dois pólos você tivesse de 1 a 10 milhões de pólos. Isto é o que acontece no Sol, o campo magnético do Sol é uma complexa teia com vários vórtices, mesmo sendo mantido junto pela gravidade o plasma não gira uniformemente, o plasma no equador gira uma vez a cada 25 dias da Terra enquanto o plasma nos pólos leva cerca de 35 dias para circundar uma vez em torno de seu eixo. O Sol tem o que chamamos de 'rotação diferencial', a razão disto é que todo o plasma que está realmente girando faz as linhas do campo magnético se entrelaçar e internamente se enrolam e se misturarem numa complexa teia magnética. Embora as linhas do campo magnético do Sol sejam invisíveis, nós sabemos que elas existem no Sol pelas características chamadas de "laços coronais" e "proeminências" que ascende da atmosfera solar.
Do mesmo modo que pedaços de metal se alinharão na presença de um simples imã estes laços de plasma esboçam perfeitamente a estrutura magnética que os suportam em baixo. Estes arcos de plasma são tão altos e largos que você poderia deslizar um planeta tão grande quanto Júpiter por eles. Às vezes os campos magnéticos podem torcer o plasma na atmosfera solar em majestosas formas helicoidais chamadas "cordas de fluxo", uma corda de fluxo magnético é parecida com uma mola de brincar. A linha de campo magnético é enrolada muitas vezes em uma estrutura helicoidal e quando você tiver linhas de campo magnéticas altamente trançadas isto acaba armazenando um tipo de energia magnética e às vezes isto o irá torcer ainda mais e fará com que armazene mais energia magnética. Estas proeminências de plasma podem durar semanas ou meses, mas eventualmente a energia armazenada tem que ser liberada! A massa de plasma super aquecida a mais de cinco milhões de graus Celsius que corre pelos arcos é despejada violentamente no espaço.
Onde o campo magnético do Sol é mais trançado e complexo uma bolha de calor de cima abaixo é mantida e o material é resfriado algo em torno de 1000 graus Celsius. O que resulta em marcas relativamente escuras na superfície solar chamadas de: "Manchas Solares". Manchas solares só são escuras em relação ao material brilhante ao seu redor, Se você pudesse de algum modo suspender uma mancha no espaço isto brilharia 10 vezes mais que a Lua cheia. Estas marcas ou manchas aparentemente minúsculas vistas da Terra são realmente destrutivas e ferozes criaturas de plasma do tamanho da Terra inteira, Galileu foi o primeiro cientista moderno a observar as Manchas Solares usando um telescópio, ele projetou a imagem do Sol num papel e traçou seu desenho, ele percebeu que as marcas estavam se movendo através da face da estrela o que foi para ele a primeira indicação de que o Sol girava. Não só o Sol girava, mas algumas manchas giravam sobre si mesmos como furacões na superfície do Sol e quando elas o faziam suas linhas de campo magnético se tornavam extremamente trançadas.
Linhas de campos magnéticos trançados significa mais energia e mais energia significa o potencial para enormes erupções. Pense em um elástico como uma linha de campo magnético se você torcer isto, e você torcer o suficiente isto vai reter toda a energia e quando a você soltar isto vai liberar a energia, assim uma linha de campo magnético muito torcido libera sua energia colossal para o espaço. Quando uma mancha solar libera esta energia magnética que resulta na mais colossal explosão no sistema solar (também chamada de "Solar Flares" ou "Dilatação Solar") apenas uma única labareda libera o equivalente a um bilhão de megatons de energia, o poder combinado de um milhão de erupções vulcânicas da Terra. Elas aparecem como arcos em cestas regiões, são muito brancas e brilhantes por que a temperatura nos seus arcos super torcidos é muito alta na ordem de dez milhões de graus com massa e energia suficientes para varrer um planeta como a terra completamente.
A explosão inteira é equivalente a milhões de bombas nucleares deixando a superfície do Sol todas de uma vez, as labaredas solares não apenas explodem para o espaço, elas também afunilam partículas de alta energia caindo para uma camada do Sol chamada "cromosfera", onde elas rapidamente transferem sua energia como à bola branca atingindo as outras em um jogo de bilhar. Quando os arcos eletromagnéticos se rompem as partículas de energia e plasma super aquecidos se comportam como bolas de bilhar, elas se chocam umas nas outras transferindo assim grande energia cinética as partículas a sua frente que por sua vez se chocam com as demais fazendo uma reação em cadeia de modo que a energia é simultaneamente transferida a todas elas.
Se uma grande labareda solar atira partículas de alta energia de uma vez, coisas estranhas começam a acontecer, um filme real de um Sunquake (terremoto solar) em 1998 mostra que houve uma ejeção de massa coronariana bem acima da superficie que era tão poderosa que o material caindo de volta à superfície do sol o abalou e causou na superfície ondulações que se espalharam dali e percorreu toda a superfície solar. Vistos por um leigo as imagens registradas pelo satélite podem parecer pequenas ondulações, mas na verdade são ondas de 3,2 Km de altura viajando a uma velocidade máxima de 400 mil Km/h. O terremoto solar de registrado em 1998 teria medido 11.3 na escala Richter, um milhão de vezes mais forte que o terremoto de 1989 que abalou São Francisco. O modo como a superfície do Sol se agitou foi tão violenta que a labareda solar teve que liberar uma quantidade colossal de energia para o espaço, isto Iançou fora quase à mesma quantidade de energia caso você pudesse cobrir toda a extensão da Terra com dinamite com uma camada espessa e explodisse isto tudo de uma vez.
Estas explosões não são pequenas, terremotos não são os únicos desastres naturais com equivalentes no sol. Uma labareda também pode dar o pontapé inicial em um Tsunami Solar, como ondas de plasma na atmosfera do Sol balançam à 1,3 milhões de Km por hora, se espalhando em torno da face inteira da estrela em questão de horas. Enquanto Terremotos e Tsunamis solares não oferecem nenhum perigo para a Terra, a ação violenta de uma labareda freqüentemente disparam perigosas erupções chamadas de 'Ejeções de Massa Coronal', ou CMEs. Em uma CME a energia de uma labareda atira toneladas de gotas altamente carregadas de plasma radioativo para fora da atmosfera solar. Estas ejeções de Massa Coronal se estendem e aceleram tornando-se uma espiral tão rápido, por volta de 1300-1500 Km por segundo, o que é extremamente rápido! Isto expele uma volumosa quantia de material com a mesma quantidade de massa ou maior que todo o monte Everest, isto saindo do Sol e voando para o espaço como uma arma apocalíptica.
Mas para onde vai esta bolha de radioatividade superaquecida de plasma quando deixa o sol? Algumas vezes isto veleja inofensivamente pelo espaço, outras vezes isto pode se aproximar muito de nossas casas. Ejeções de Massa Coronal vindas do Sol são talvez as ameaças mais perigosas das quais você talvez nunca ouviu falar, também conhecidas como tempestades solares, elas Iançam quantidade massivas de partículas super carregadas por mais de 150 milhões de Km no espaço afora. A maioria leva diversos dias na viagem, do Sol até a Terra, mas, alguns como foguetes cruzam o sistema solar com até 10 milhões de quilômetros por hora, alcançando nosso planeta em menos de 16 horas, estas tempestades podem induzir correntes na atmosfera exterior derrubando satélites e redes de distribuição de energia em todo mundo e carregam o potencial para liberar uma destruição em nossa infra-estrutura tanto quanto um furacão ou um tornado.
Mas, quem na Terra está de olho nestas potenciais e perigosas explosões solares? A sede da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica, lar do serviço nacional meteorológico do governo dos E.U.A, faz previsões, observações e avisos diários sobre as tempestades solares, são informações essenciais para a vida diária em nosso planeta. Mas, existe um grupo pouco conhecido de meteorologistas trabalhando em uma divisão especial chamada de "O Centro de Ambiente Espacial", o trabalho primário deles é monitorar o Sol e acionar alertas, observações e avisos para atividades solares de potencial perigo. Estes meteorologistas do espaço estão em alerta máximo para as tempestades solares que poderiam interromper a vida na Terra. Como já bem dito as nuvens da tempestade solar são formadas de partículas carregadas de elétrons, quando elas chegam até nossa casa terrestre são desviadas em torno do planeta pelo campo magnético da terra e como ondas quebradas pela proa de um barco as tempestades são rebatidas como ondas. O campo magnético terrestre nos protege, ele é muito importante, por que se uma tempestade solar atingir diretamente a nossa atmosfera pequenos pedaços de nossa atmosfera seriam atirados no espaço. Uma razão pela qual Marte não tem uma atmosfera é por que ele não tem um campo magnético interno bastante forte, então gradualmente e por milhões ou talvez bilhões de anos a atmosfera foi pouco a pouco jogada para fora no espaço pela influência dos ventos solares.
Mas, infelizmente nosso campo magnético não é um campo de força perfeito como nos filmes de ficção, algumas partículas podem penetrá-lo carregando a atmosfera superior. Tempestade solar pode até torcer e desprender as linhas do campo magnético no outro extremo da Terra, permitindo que partículas carregadas rapidamente penetrem em nosso planeta. Tempestades extremamente poderosas torcem o campo magnético até mesmo o aumentando, enchendo nossa atmosfera de correntes elétricas, quando isto acontece tecnologias como linhas elétricas de longa distância podem ficar sobrecarregadas, isto por que elas danificam os transformadores e alguns terminais da linha. De fato, em 1989 a maior parte das províncias canadenses tiveram um 'apagão' por que um transformador estourou por causa de um vento solar. Se uma tempestade igual aquela atingir nossos sistemas de comunicação e atingir as companhias elétricas e todas as coisas que nós dependemos tanto, haveria todo tipo de caos. Se as companhias elétricas tiverem tempo para reagir, elas poderiam reduzir à corrente que são enviadas em suas linhas de transmissão e assim evitar um desastre. Operadores de satélite também podem se preparar para o problema se tiver um aviso adequado, quando existir uma grande tempestade espacial vindo os satélites seriam desligados evitando que a tempestade cause curtos-circuitos ou caso contrário de alguma maneira derrubem o satélite.
Então quanto maior for o tempo de aviso que eles tiverem melhor será a resposta a ameaça. Pense bem; Nós não iríamos navegar a menos que soubéssemos como o tempo iria estar. Similarmente se nós temos um sistema grande como um sistema de energia ou uma rede telefônica que podem ser afetadas pelo clima no espaço, então precisamos saber como o tempo lá vai estar de forma que possamos tentar atenuar isto. Tempestades solares também podem romper comunicações de rádio de alta freqüência usadas por aviões, nos anos 80 o Força Aérea 1 estava transportando o Presidente Reagan numa viagem a China quando uma tempestade solar os atingiu e todas as comunicações foram perdidas por várias horas, efetivamente separando a cabeça do governo dos Estados Unidos. A urgência em avisar sobre um clima ruim pode salvar vidas. Imagine se temos em mãos um aviso de tornado e sabemos que a ordem é informar ao público para deixar as pessoas saberem que isto está acontecendo, as pessoas teriam tempo para se prepararem e sito minimizariam os danos, a mesma coisa é com clima espacial, os profissionais ou usuários deste tipo de informações precisam saber o que eles precisam para saber e de imediato.
Por isso, especialistas se preocupam com aqueles passageiros de avião que voam acima dos pólos durante uma poderosa tempestade solar, eles podem ser expostos a perigosos níveis de radiação talvez iguais a cem raios-X de tórax. Isto é algo que importante, sabemos quando esta radiação poderia de repente se tornar muito mais intensa enquanto houver um avião no céu. A ameaça vinda da radiação solar é só mais uma razão que mantém os cientistas de olhos atentos em nosso sol. Como já dito no inicio importa e muito especialmente em nossos tempos modernos, saber o que o Sol está fazendo.
A Terra não é uma ilha, nós somos participantes das atividades do sistema solar, manchas solares são gatilhos para as mais severas tempestades solares, por isto os meteorologistas do espaço as olham cuidadosamente, e monitoram como elas giram através da superfície do sol. CMEs estão todos os tempos vindos do sol, muitas estão girando por trás do sol e não estão viradas para a Terra, então temos uma preocupação menor. Mas quando o Sol gira e esta região de atividade vai para o centro do disco solar olhando para nós, então é quando devemos ficar preocupados. Do centro do Sol, como em uma zona de tiro as manchas solares giram e começam a ficar na direção da Terra, é quando realmente temos que nos preocupar com uma tempestade, pois se uma grande tempestade sai de lá pode apontar direto para Terra, e a tempestade atingir o planeta com toda a força. Com o grande perigo vem também uma beleza surpreendente, tempestades solares geram um majestoso show de luzes planetário, um cintilante espetáculo de luzes chamado Aurora.
Auroras funcionam como lâmpadas de Neon em uma enorme escala, numa lâmpada de neon a eletricidade introduz partículas carregadas em um tubo preenchido com gás, as partículas dentro do gás são excitadas e começam a brilhar. Se o tubo contém apenas neon dentro, ele irá brilhar em vermelho, mas adicionando outros gases como argônio, uma grande variedade de cores pode ser produzida. A lâmpada de neon é acesa pelo campo elétrico dentro do tubo, considerando que Auroras são dirigidas pelo campo magnético e a energia vinda do Sol as partículas energéticas em uma tempestade solar fluem ao longo do campo magnético da Terra na direção dos pólos, a excitação dos elementos em nossa atmosfera, os fazem brilhar. As moléculas de oxigênio emitem cor verde ou vermelha, e nitrogênio emitem rosas, azuis e violetas. Enquanto estas luzes magníficas são normalmente limitadas aos pólos, tempestades solares extremamente fortes podem levá-las bem próximo do Equador. Em 1859 uma tempestade geomagnética iniciada por uma enorme labareda solar criou Auroras até o sul de Roma, a tempestade de 1859 foi um evento poderoso e raro que alguns chamaram de "a tempestade solar perfeita". A tempestade de 1989 nos mostrou um pouco do que o Sol é capaz de fazer, a tempestade foi tão intensa e o alinhamento foi tão perfeito, que ela simplesmente subjugou as defesas naturais da Terra. Uma enorme labareda solar explodiu na superfície do Sol e em menos de um dia depois a 150 milhões de Km distante as linhas que carregam as comunicações e eletricidade por toda a Terra começaram a faiscar. Negócios globalmente pulverizados e como fogo selvagem iniciados por pequenas luzes, incêndios tomam conta da terra, ao mesmo tempo, Auroras coloridas aparecem nos céus das cidades ao redor do globo. A Terra foi visitada pela tempestade solar perfeita, o Sol jogou esta incrível labareda solar e uma maciça quantidade de energia em direção a Terra, não apenas foi esta tempestade uma das duas mais poderosas já registradas, como também foi umas das mais rápidas. Lançada de uma mancha solar e direcionada para a Terra, isto correu do Sol até nosso planeta em menos de 18 horas. Hoje com um foguete realmente rápido, leva anos para chegar ao sol, esta tempestade com nuvens de partículas eletrificadas chegou até aqui em menos de um dia, isto é incrivelmente rápido. Felizmente, a tempestade solar perfeita aconteceu em 1859, quando a única tecnologia vulnerável na Terra era o telégrafo. Desde o tempo em que nos tornamos dependentes da alta tecnologia, nós não desejamos passar por outra tempestade solar perfeita. Mas a pergunta permanece: Pode acontecer novamente? Podemos ter outra tempestade perfeita? Eu diria que sim nós podemos, não existe nenhuma dúvida sobre isto e os efeitos que nos causariam hoje comparados aos de 1859 podem ser devastadores. Não conhecemos exatamente quando isto ocorrerá novamente é a parte assustadora, nossas modernas tecnologias devem ser arrasadas como casas de praia durante um furacão. Imagine se perdêssemos todos os satélites que transmitem chamadas celulares, sinais de televisão e transações bancárias, e ao mesmo tempo linhas de transmissão falhassem em cascata danificando permanentemente máquinas e eletrodomésticos e colocando a todos em escuridão por horas, semanas, meses ou até anos. Se estes serviços essenciais não puderem ser restaurados rapidamente o caos viria logo em seguida. Definitivamente teria um violento efeito sobre a sociedade e todo homem, mulher e criança que vivem nesta Terra, estaríamos de volta a idade das “pedras tecnológicas”. As tempestades solares podem ser difíceis de prever assim como os furacões. Falta aos meteorologistas do sol à tecnologia necessária para prever a próxima tempestade perfeita, eles sabem que o momento mais provável está no pico do ciclo de onze anos das manchas solares, o sol inverte a direção de seu campo magnético a cada onze anos, então em 22 anos ele reverte e volta para onde ele estava. Como nós estamos perto da reversão dos onze anos, o número de manchas solares aumenta e existe assim um pico em atividade solar, nós chamamos este período de máximo solar, e estes períodos são intercalados por períodos de 5 anos chamados de mínimo solar. Assim você tem estes onze anos de idas e vindas em que o Sol está por vezes furioso, e esta fúria pode ser direcionada para nós.
O último máximo solar foi em meados de 2001 e o próximo deve ser em 2012, mas existem previsões diferentes. O campo inteiro da física solar basicamente espera para ver o que realmente aconteça. Existem algumas calorosas e divergentes opiniões sobre o que acontecerá. Um grupo sugere que o próximo ciclo solar será o mais forte dos tempos modernos, se estas previsões estão corretas a Terra pode estar em apuros e podemos ter que nos preocupar sobre uma repetição do evento de 1859. Se isso acontecer hoje causará um dano indescritível, nós temos que aprender tudo sobre o que pode acontecer com nossa tecnologia moderna quando os arcos do sol estiverem no auge de ira e força.
Muito da violência do sol explode na infernal atmosfera exterior conhecida como a coroa, é uma região que há muito mantém um dos maiores mistérios solares, porque embora esteja a meio milhão de milhas do núcleo gerador de calor, ele queima a milhões de graus, o que parece violar muitas leis da física, o que é muito estranho. Imagine que você tenha um termômetro, se você mantiver o termômetro perto do fogo temos uma leitura muito alta, mas se você puxar o termômetro um pouco mais distante do fogo, isto deverá diminui a temperatura em muitos graus. Mas algo realmente estranho acontece, à medida que as camadas do sol vão se distanciando de seu núcleo, onde a temperatura e pressão são tão elevadas a ponto de sustentar a fusão nuclear, estas camadas externas deveriam ser mais frias que as interiores mais próximas do núcleo. Mas, no entanto o que se observa é que a coroa solar, a atmosfera do sol, fervilha a mais de cinco milhões de graus Celsius, o que poderia explicar isto? Que força pode possivelmente causar o superaquecimento da coroa? A resposta certamente lhe surpreenderá, a infernal coroa solar em sua fúria de milhões de graus intrigou por séculos os cientistas que ficaram perplexos em saber que uma coisa tão longe do núcleo do Sol ainda podia queimar tão intensamente. Recentemente com a melhora dos satélites, uma visão mais próxima da superfície solar deu os indícios e as respostas começaram a emergir. Abaixo da coroa a superfície do Sol composta de plasma literalmente está fervendo, a razão disto é que a superfície inteira do sol é coberta com células de convecção do mesmo material quente de dentro do sol, estes elementos fluem do núcleo para a parte exterior de toda a superfície da estrela fazendo o plasma ferver e liberando fótons emitindo assim a luz solar, após se resfriarem submerge de volta para se reaquecerem no núcleo e depois de milhares ou milhões de anos estes elementos reaparecem na superfície novamente.
Quando muitos destes elementos sobem de uma vez cada bolha deste material que surge é aproximadamente do tamanho do Texas que se estende através da superfície esfriando e submergindo em 5 minutos. Este é um processo tremendamente violento que está acontecendo em, literalmente, quase em um milhão de lugares acima da superfície inteira do sol, o tempo todo, 24 horas por dia. De modo que esta caldeira não só é violenta, mas também é extremamente barulhenta; é ai que começamos a ter nossa resposta. O sol é um lugar tremendamente barulhento, você pode imaginar cobrir a superfície inteira do Sol com caixas de som tocando tão alto quanto o mais barulhento show de Rock que você já viu? Seria comparável ao quão barulhento é na superfície do sol. O sol está sendo batido na superfície por ondas de choque que criam ondas de energia suficiente para super-aquecer a coroa por milhões de graus. Os cientistas acreditam que a combinação destas ondas de som e energia do campo magnético do sol É responsável pelas extremas temperaturas encontradas na coroa. A única hora que você pode realmente ver a coroa da Terra é no clímax de um dos mais deslumbrantes movimentos no sistema solar, um eclipse solar total. Antes dos cientistas entendê-los estes magnânimos eventos despertavam apenas medo. Os antigos chineses acreditavam que um dragão estava devorando o sol e muitos outros povos criaram culturas em tornos de muitos mitos a respeitos dês eclipses solares por milhares de anos.
Então o que está realmente acontece em um eclipse solar? Em uma visão simplista é quando a lua bloqueia nossa visão do sol. A Lua é 400 vezes menor que o Sol e também está 400 vezes mais perto de nós, esta coincidência cósmica significa que os dois objetos acabam tendo o mesmo tamanho aparente em nosso céu, o que permite a um bloquear completamente o outro. Este magnífico evento cósmico apenas acontece quando o caminho da Lua cruza a linha entre a Terra e o Sol. A órbita da Lua é ligeiramente inclinada cerca de 5 graus, se ela não fosse nós teríamos um eclipse todo mês, e então estaríamos acostumados com eclipses, mas não estamos porque na maioria dos meses a lua passa acima ou abaixo do lugar aonde a linha vai da Terra até o sol. Então em vez de todos os meses, temos um eclipse total em algum lugar na Terra cerca de uma vez a cada ano e meio, quando a Lua desliza na frente do sol Iança uma sombra sobre a Terra, a parte exterior onde a sombra é pouco visível é chamada de penumbra. Se você estiver de pé dentro da área traçada pela penumbra, que se move ao longo da superfície da Terra, então você só verá um eclipse parcial. Mas se você estiver em um ponto dentro do caminho da sombra interna e escura chamada umbra você experimentará uma majestosa visão de um eclipse solar total. Um eclipse total passa pelo mesmo local cerca de uma vez a cada 300 anos.
O Sol, esta brilhante estrela de nosso sistema solar, é capaz de ao mesmo tempo ter uma beleza surpreendente e uma ferocidade violenta. Parece impossível de acreditar, mas ele não estará lá para sempre. Eventualmente até mesmo o Sol assim como toda estrela deverá morrer ou chegar ao seu fim. O sol tem uma quantidade fixa de combustível em seu núcleo que está sofrendo fusão a uma taxa que se pode calcular. A taxa com que o sol está usando seu combustível e a quantidade de combustível que ele tem, nos mostra com um cálculo simples quando o sol irá morrer, isto será em cerca de uns cinco bilhões anos. O sol não sairá de cena com um estrondo de uma supernova, ele é muito pequeno para explodir em uma Supernova. Entretanto estrelas fazem uma coisa peculiar, quando uma estrela como o Sol consome seu combustível de hidrogênio ela esfria e gradualmente vai se contraindo sob a força da gravidade. A energia vinda deste colapso vai começar a aquecer o núcleo novamente a centenas de milhões de graus, quente suficiente para começar fazer novamente a fusão nuclear, mas desta vez ele começa a queimar hélio e para que isto ocorra a temperatura de seu núcleo precisa ser dez vezes maior que quando ele queimava hidrogênio, de uma temperatura de 15 milhões de graus ele agora somente poderá queimar hélio quando atingir os 150 milhões de graus Celsius. Sobre o calor extra do hélio queimado a estrela expandirá em uma monstruosa esfera chamada de gigante vermelha. Será tão grande que englobara as órbitas inteiras de Mercúrio, Vênus e o da Terra chegando até a orbita de júpiter.
Certamente não desejaríamos estar aqui quando isto acontecer, a esperança é que já tenhamos desenvolvido tecnologia suficiente para podermos deixar o sistema solar e partir para outro sistema planetário onde se possa sustentar a vida como nós conhecemos. Com o tempo as camadas exteriores de nosso sol seguras apenas por uma fina força gravitacional eventualmente se tornarão tão instáveis que elas se desprenderão para o espaço, deixando para trás um pequeno núcleo aproximadamente do tamanho da Terra, o que antes tinha uma circunferência com cerca de 150 milhões de Km será encolhida para o tamanho da Terra que é cerca de 9500 km. Nossa outrora grande estrela reduzida a uma vagarosa bola de elétrons, a vida como nós conhecemos na Terra cessará de existir. Assim será a morte do sol.
Tudo isto é uma notícia ruim para a raça humana, mas veja o lado bom da coisa, temos cinco bilhões de anos para consertar este desastre. No momento, a humanidade se aquece no brilho do Sol o que é essencial para a vida, Mas muito sobre esta estrela ainda está por se descobrir. A ciência já descobriu muitos dos segredos de nossa estrela mais próxima, mas permanecemos aterrorizados por sua beleza e ainda mais cautelosos com sua ira.
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