Powering the Sun
Como é que o Sol produz a sua energia? Qual é o processo envolvido? E uma vez produzida a energia, como é que ela viaja para o planeta Terra e sustenta o nosso Pale Blue Dot?
A resposta rápida é que o Sol (e todas as outras estrelas no universo) são capazes de gerar energia uma vez que são basicamente bolas maciças de reacções de fusão.
Mas isso não diz muito, a não ser, claro, que já se esteja a cultivar com o modo como as estrelas se formam e como a fusão funciona. Portanto, vamos quebrar um pouco as coisas.
Os cientistas explicam este processo de geração de energia estelar, voltando à forma das estrelas, que remonta à Teoria da Nebulosa. Esta teoria afirma que a reacção nuclear no interior de uma estrela começou quando uma vasta nuvem de gás e partículas – conhecida como uma “nebulosa” – colapsou sob a pressão da sua própria gravidade. Foi este colapso que acabou por fazer nascer a grande bola de luz no meio do nosso Sistema Solar, pois desencadeou um processo onde os átomos começaram a fundir-se devido ao excesso de pressão e calor.
p>Especificamente, no núcleo de estrelas que têm aproximadamente o tamanho do Sol, a energia é produzida quando os átomos de hidrogénio (H) se convertem e se transformam em hélio (He). Durante este processo de fusão, parte da matéria dos núcleos de fusão não é conservada, e é convertida em fótons. Qual é a quantidade de energia que o nosso Sol produz? Bem, num único segundo, o Sol funde cerca de 620 milhões de toneladas métricas de hidrogénio no seu núcleo. Isto significa que, em apenas um segundo, o Sol produz energia suficiente para alimentar a cidade de Nova Iorque durante cerca de 100 anos.
As estrelas maiores têm mais calor e pressão; como resultado, são capazes de fundir elementos mais pesados. Uma vez que estamos a fundir elementos mais pesados, há mais matéria que não é conservada e, ergo, há mais calor e pressão.
Where Earth Fits In
Esta união de átomos é conhecida como fusão nuclear. E como foi mencionado, é um processo que liberta uma tremenda quantidade de energia sob a forma de calor e luz. Notavelmente, as camadas do Sol desempenham cada uma um papel para assegurar que a energia solar seja distribuída suficientemente longe para manter a vida no nosso planeta.
99% da energia produzida pelo Sol tem lugar dentro do núcleo. Para além desta camada, a fusão terá parado quase completamente. O resto do Sol é aquecido pela energia que sai do núcleo através das diferentes camadas, eventualmente alcançando a camada exterior e escapando para o espaço como luz solar ou energia particulada.
As camadas seguintes do Sol são a Zona Radiativa, a Zona Convectiva, e a Fotosfera. Estas camadas ficam progressivamente mais frias quanto mais afastadas estão do núcleo. As reacções de fusão já não ocorrem na maioria delas. No entanto, facilitam a transferência de calor e energia para fora, para longe do núcleo e para o espaço exterior.
Quando este calor e energia chegam à Terra, a camada de ozono da atmosfera filtra grande parte da radiação ultravioleta do Sol, mas deixa passar alguma. Esta energia é essencial para a vida no nosso planeta.