As poderosas forças sísmicas do Sol

Um terremoto é algo absurdo de ruim. Não estou falando daqueles tremorzinhos, mas terremoto de verdade, daqueles de arrasar prédios. É a desgraça pura, e se for na área do oceano, ainda ganhamos de presente um tsunami. O que pode ser melhor para estragar o seu dia? Bem, se isso lhe serve de consolo, ainda bem que você não mora no Sol, porque as coisas lá ganham dimensões cataclísmicas.

O Sol é uma bolona gigante de plasma (sim, eu sei. Vai ficar assim mesmo porque eu adorei esta expressão). As temperaturas em seu núcleo excedem 107°C e.. tá, ok. vou traduzir num número para quem não está acostumado a notação científica. A temperatura é de 10.00.000ºC, ou dez milhões de graus Celsius. Claro, indo para a superfície, fica mais fresco: apenas 5.500°C, o que é uma temperatura menor que o núcleo da Terra.

As densidades no núcleo do Sol também são extremas, atingindo mais de 20 vezes a densidade do ferro sólido. Mas eles também caem drasticamente à medida que você sobe do núcleo à superfície.
Só isso já é fantástico o suficiente, mas ainda mais notável é como os conhecemos. Como podem os cientistas saber alguma coisa sobre o interior do Sol, quando a única luz que vemos vem da sua superfície? A resposta a essa pergunta vem na forma do que é conhecido como heliosismologia.

Aqui na Terra, o tremor do solo é uma experiência assustadora; entretanto, cada terremoto permite que os geofísicos vejam profundamente o nosso planeta. Esta visão surge graças às ondas poderosas que cada terremoto cria. O terremoto gera ondas em um local, e elas emergem como pequenos tremores em locais distantes de sua origem. Usando sismógrafos, os geofísicos podem registrar essas oscilações do solo, dados que são então analisados usando as equações da física matemática relacionadas à propagação das ondas.

Desta forma, os geofísicos podem fazer duas coisas. Primeiro, eles podem traçar o caminho que as ondas percorreram pela Terra. Então, trabalhando de trás para frente a partir desses caminhos, eles podem reconstruir as propriedades das camadas internas da Terra. Os caminhos das ondas podem ser invertidos, de certa forma, para revelar a estrutura dessas camadas internas. Esta é a ciência da sismologia e permite-nos mapear a estrutura interna do nosso planeta. Os astrônomos começaram a utilizar uma técnica semelhante para estudar o Sol há muitas décadas, e ela lançou uma revolução na nossa compreensão das estrelas.

Na década de 1960, os telescópios mostraram que a superfície do Sol oscilava num período distinto de cinco minutos. A superfície subiu, o que os cientistas detectaram como um desvio Doppler para o azul na sua luz. Isto foi seguido por um desvio para o vermelho, mediante o Efeito Doppler, à medida que a superfície do Sol caía novamente. Eventualmente, os astrônomos perceberam que essas oscilações vinham de ondas que se propagavam dentro do Sol. Ao refletirem continuamente em torno da bola de plasma gigante, essas ondas produziram as oscilações da superfície solar.

Com este reconhecimento, os astrônomos poderiam aplicar à nossa estrela as mesmas técnicas que os geofísicos aplicam ao nosso planeta, e assim nasceu a heliossismologia. Esse mesmo processo de rastrear a propagação interior das ondas com base no que é visto na superfície permitiu aos físicos solares mapear o interior do Sol.

Uma parte importante desta história é como a heliossismologia exige monitoramento contínuo da superfície do Sol. As oscilações podem circular num período de cinco minutos, mas devem ser observadas sem interrupções e em toda a superfície ao mesmo tempo. No entanto, a Terra – e os grandes telescópios ligados a ela – gira em torno do seu eixo de rotação a cada 24 horas. Então, como o Sol pode ser monitorado continuamente?

Os astrônomos enfrentaram este desafio pela primeira vez criando o Grupo de Rede de Oscilação Global, cujo site é uma maravilha do início dos anos 90, quando ainda não se usava GIF animada. O GONG utilizou telescópios localizados em todo o mundo. O tempo guiado por computador permitiu que os membros da equipe passassem pelas tarefas de observação de um observatório para o outro, à medida que o dia se transformava em noite em cada local. A Rede leu as oscilações da superfície com tanta precisão que logo mapeou todo o interior solar.

O que funciona para o Sol também funciona para estrelas mais distantes. O sucesso da heliosismologia levou à astrossismologia. Os astrônomos tornaram-se muito espertos na utilização dos desvios Doppler na emissão de luz de uma estrela. Usando a astrossismologia, os astrônomos podem dizer coisas como que tipo de processos de fusão estão ocorrendo dentro das estrelas – eles podem ler se o hidrogênio está queimando em uma concha ao redor do núcleo, ou se o hélio está se fundindo ativamente ali. Esta é apenas uma aplicação da astrossismologia. Existem muitos outros.

Portanto, terremotos estelares realmente acontecem – um fenômeno muito parecido com os terremotos. A grande diferença é que, como as estrelas são feitas de plasma, uma espécie de fluido, elas estão sempre tocando. E através desse toque, os astrônomos encontraram uma forma de ler os seus segredos.

E eu estou muito feliz por não morar numa estrela. Já viram o preço de um protetor solar?

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