Aula 01 de Astronomia: O Sol - Parte Um

A ciência e a tecnologia tem nos permitido viajar cada vez mais distante, conhecendo os limites do Sistema Solar. Sondas e telescópios potentes tem fotografado mundos estranhos, identificando paisagens e ares alienígenas. Mas no centro de tudo está a estrela que controla tudo que está ao seu redor: O Sol.

O Sol, nossa estrela e fonte de energia

Quando o assunto é o Sol, existe um fenômeno extraordinário que ocorre de tempos em tempos e que fascina a humanidade desde que o mundo é mundo: Um eclipse total do Sol. E o melhor em tudo, é que os cientistas, estudaram o fenômeno a tal ponto e o mecanismo sob o qual ele se apresenta, que hoje é possível prever quando ele ocorrerá novamente. Por exemplo, a ciência pode dizer precisamente, que em 2904 haverá cinco eclipses solares sobre a Terra e que em 2186, haverá o mais longo eclipse solar dos últimos 5.000 anos (7 minutos e 29 segundos).

Eclipse total do Sol - A Lua esconde completamente o disco solar para o observador na Terra

Em 20 de março de 2015 ocorreu um destes eclipses totais: Este eclipse, na sua forma de eclipse total do Sol, foi observado numa pequena faixa numa região entre a Ilha da Islândia e a Grã-Bretanha, e teve uma duração máxima de 2 minutos de 47 segundos em cada um dos locais por onde o eclipse total pode ser observado. Os observadores mais privilegiados foram os habitantes das Ilhas Faroé e os habitantes do arquipélago de Svalbard. Em termos de eclipse na sua forma parcial, este foi observado na Europa, parte de África e parte da Ásia.

Em 13 de Setembro haverá um eclipse parcial do Sol, que poderá ser observado para quem estiver no sul da África ou em parte do continente Antártico.

Um eclipse solar é um fenômeno que ocorre quando a Lua se interpõe entre a Terra e o Sol, ocultando total ou completamente a sua luz numa estreita faixa terrestre. Do ponto de vista de um observador fora da Terra, a coincidência é notada no ponto onde a ponta do cone de sombra risca a superfície do nosso planeta. Eclipses solares podem ocorrer apenas durante a fase de Lua Nova, por ser o período em que a Lua está posicionada entre a Terra e o Sol.

Fases de um Eclipse total do Sol

• Desde o instante do primeiro contato da Lua com o disco solar até o princípio da totalidade (chamado "o segundo contato") serão necessários cerca de noventa minutos. Durante as fases parciais, na sombra de uma árvore, pode-se observar uma grande quantidade de imagens do crescente do Sol no chão: as folhas entrecruzadas comportam-se como minúsculos buracos que deixam passar a luz de tal modo que as imagens do Sol se formam sobre o solo, como numa "câmara escura". A temperatura começa a baixar e a luminosidade também.
• Nos dois minutos seguintes o espetáculo intensifica-se: Se o local de observação for elevado, pode ver-se uma coluna de sombra que se desloca rapidamente vinda de oeste, como se fosse uma trovoada chegando: é a chegada da mancha de sombra a uma velocidade de 2800 km/h.
• A temperatura ambiente diminui em até 10 graus centígrados, podem aparecer ventos súbitos e os animais ficam perturbados
• No momento em que a última porção do disco solar se prepara para desaparecer e a coroa começa a aparecer, a luz ambiente desce bruscamente. Nesse instante, podem-se ver no chão as sombras voadoras - a luz projeta a turbulência da alta atmosfera e toda a paisagem se cobre de ondeados fugitivos como os que vemos no fundo das piscinas.
• Alguns segundos antes da totalidade, o crescente solar transforma-se num fio fino de luz que se separa em pequenas porções: os grãos de Baily - que recebem o seu nome daquele que escreveu sobre eles pela primeira vez em 1836. São causados pelo relevo da Lua, onde a luz do Sol ainda consegue passar entre as montanhas lunares.
• No último segundo antes da totalidade observa-se o efeito "anel de diamante": são os últimos raios da fotosfera.
• Vem então a fase da totalidade, em que a cromosfera e a coroa solar aparecem. A coroa, constituída por átomos ionizados a alta temperatura e por elétrons que são ejetados pelo Sol no espaço interplanetário (vento solar), apresenta um grande número de estruturas que parecem jatos.
• O céu fica de uma cor azul acinzentada, mas o horizonte mantém-se luminoso. Existe então uma luminosidade igual à de um crepúsculo. As estrelas mais brilhantes aparecem, assim como os planetas. É só nesta fase que a observação a olho nu é possível sem proteção ocular.

Eclipses totais do sol são eventos relativamente raros. Apesar deles ocorrerem em algum lugar da Terra a cada dezoito meses, é estimado que eles recaem (isto é, duas vezes) em um dado lugar apenas a cada trezentos ou quatrocentos anos. Após um longo tempo esperando, eclipse total do Sol dura apenas alguns minutos, dado que a sombra da Lua move-se a leste a mais de 1700 km/h. Escuridão total não dura mais que 7 minutos e 40 segundos. A cada milênio ocorrem menos que 10 eclipses totais do Sol que ultrapassam mais de 7 min de duração. A última vez que isso aconteceu foi em 30 de junho de 1973, e a próxima está a acontecer apenas em 25 de junho de 2150. Para os astrônomos, um eclipse total do Sol é uma rara oportunidade de observar a coroa solar (a camada externa do Sol). Normalmente, a coroa solar não é visível a olho nu devido ao fato que a fotosfera é muito mais brilhante do que a coroa solar.

Obs.: Lembrem-se, nunca olhem diretamente para o Sol, nem em um eclipse, sem estar devidamente protegido.

Eclipse visto da ISS - Estação Espacial Internacional

O Sol reina sobre um vasto império de mundos, todos se movendo como um relógio. Todos que compõem seu reino obedecem às leis da Mecânica Celeste, definida por Sir Isaac Newton no século 17. Essas leis nos permitem prever exatamente onde cada mundo estará nos séculos seguintes bem como o que poderá acontecer. Se houver uma lua entre você e o sol, haverá um eclipse, esteja você em que planeta estiver.

Esta é uma foto rara  de Júpiter, cheio de luas, tirada pelo telescópio Hubble, na Primavera de 2004 onde você pode ver as sombras de três luas sobre a superfície, três eclipses simultaneamente. Esse tipo de evento só acontece uma vez a cada poucas décadas.

E quando o eclipse de outro mundo é registrado por um robô em outro planeta? O Curiosity teve a felicidade de registrar um eclipse marciano. O satélite marciano Phobos passando em frente ao Sol. Então este é um eclipse solar, eclipse parcial do sol, visto a partir da superfície de um outro mundo. Independente destes eclipses que ocorrem em outros mundos, aqui na Terra os seres humanos têm o melhor lugar no sistema solar para desfrutar do espetáculo de um eclipse total do Sol. Tudo graças a um maravilhoso capricho do destino. O Sol tem 400 vezes o diâmetro da lua mas, por pura coincidência, está 400 vezes mais longe da Terra. Assim, quando nossa lua passa na frente do sol, ele pode ser completamente encoberto. Agora, há em torno de 145 a 167 luas no Sistema solar, dependendo da maneira como são contadas, mas nenhuma delas produz um eclipse tão perfeito quanto a lua da Terra. Este arranjo acidental do Sistema Solar significa que nós estamos vivendo no lugar certo.

Localização do Sol em nossa galáxia, a Via làctea

O Sol é um pequeno grão de areia perto da imensidão de nossa galáxia, a Via Láctea. Para nós, o Sol é tudo. É um lugar impossível de visitar, mas graças à exploração do espaço e a algumas poucas descobertas, estamos começando a compreender e conhecer melhor o Sol. No entanto, apesar da importância que o Sol tem em nossas vidas, ele faz parte de outras 200 bilhões de estrelas que formam a Via Láctea.

O Nascer do Sol como deve parecer visto de Sedna

 Esta é a fronteira remota do sistema solar, um planeta anão conhecido como Sedna. Visto daqui, 13 bilhões de quilômetros de distância da Terra, o Sol é apenas uma outra estrela. Sedna é o que chamamos de Planeta Anão Transnetuniano, porque sua órbita, que leva milhares de anos para dar uma volta em torno do Sol, está além da órbita de Netuno.

Sedna - Planeta-Anão Transnetuniano

Em janeiro de 2015, cientistas da Universidade Complutense de Madrid e da Universidade de Cambridge anunciaram a possibilidade de dois planetas habitarem as regiões mais extremas do Sistema Solar. A descoberta foi derivada da perturbação na orbita de alguns objetos transnetunianos, que só seria possível com a presença de pelo menos dois objetos, os quais podem ter massa de 2 a 15 vezes a da Terra. É teorizado que esses planetas não sejam novos gigantes gasosos, mas sim congelados e rochosos. Esses planetas não foram ainda observados diretamente, e sua possível existência foi teorizada a partir de cálculos.

Netuno é o oitavo planeta do Sistema Solar, o último a partir do Sol desde a reclassificação de Plutão para a categoria de Planeta anão em 2006. Está a 4,5 bilhões de quilômetros de distância do Sol.

Netuno

Urano está a 2,8 bilhões de quilômetros do Sol, mas, mesmo assim, o nascer do sol é quase imperceptível. O Sol aparece no céu 300 vezes menor do que aparece na Terra.

Urano

Para mais informações, chegamos a Saturno. Seus anéis espetaculares refletem a luz do Sol em seu lado escuro. Este planeta é banhado, não apenas pela luz do sol, mas pelo brilho dos anéis. É o Segundo maior planeta do Sistema Solar. Está a 1,4 bilhão de quilômetros do Sol.

Saturno

Mais um pouco em nossa jornada até o Sol, encontramos Júpiter, o maior planeta do Sistema Solar. Ele está a 780 milhões de quilômetros do Sol e sua massa é 2,5 vezes maior do que todos os outros planetas em conjunto.

Júpiter

Milhões quilômetros depois, chegamos ao primeiro mundo com uma vista mais familiar do sol. Trata-se do Sol em Marte.

O Sol visto de Marte

Marte é o quarto planeta do Sistema Solar a partir do Sol e é também o segundo menor planeta, ganhando apenas de Mercúrio. Está a 228 milhões de quilômetros do Sol.

Marte

Passando pela Terra, que está a 148 milhões de quilômetros do Sol, continuamos a jornada para o coração do Sistema solar. O Segundo planeta a partir do Sol é Vênus. O ano venusiano têm 224,7 dias e ele está a pouco mais de 108 milhões de quilômetros do Sol.

Vênus

Mercúrio é o planeta mais próximo e o menor planeta do Sistema Solar, a apenas 46 milhões de Km de distância. Ele gira tão devagar em torno de seu eixo, que, de nascente a nascente, são exatos 176 dias terrestres.

Mercúrio

Além dele, não há mais nada. Apenas o sol, uma esfera ardente colossal de matéria torturada, queimando, estando a temperatura de seu núcleo em torno de 15 milhões de graus Celsius. Ao longo da história da humanidade, esta majestosa maravilha tem sido uma fonte constante de conforto, reverência e adoração.