Sol

Identidade e características gerais

O Sol é uma estrela anã amarela e a única estrela do sistema solar. Tem cerca de 4,5 mil milhões de anos e é composto principalmente por hidrogénio e hélio. Visto da Terra, parece uma fonte estável de luz e calor, mas é uma estrela dinâmica que muda e emite energia para o espaço. A heliofísica — o estudo do Sol e da sua influência no sistema solar — investiga esses processos.

É o maior objeto do sistema solar: o seu diâmetro mede aproximadamente 1,4 milhões de quilómetros e o seu raio cerca de 700 mil quilómetros. A sua massa equivale a mais de 330 mil vezes a da Terra e representa cerca de 99,8% da massa do sistema solar. Encontra-se a cerca de 150 milhões de quilómetros da Terra. A gravidade solar mantém o sistema unido e faz com que planetas, asteroides, cometas e outros corpos orbitem à sua volta.

Formação e evolução

O Sol formou-se há cerca de 4,6 mil milhões de anos a partir de uma grande nuvem giratória de gás e poeira, a nebulosa solar. Ao contrair-se sob a sua própria gravidade, a nuvem girou mais depressa e achatou-se até formar um disco. A maior parte do material concentrou-se no centro e deu origem ao Sol; boa parte do material restante formou os planetas e outros objetos que hoje orbitam a estrela. O vento solar inicial expulsou parte do gás e da poeira que sobraram.

No núcleo, a pressão e a temperatura permitem que o hidrogénio se funda e forme hélio. Estas reações nucleares produzem a energia que alimenta a luz e o calor solares. Segundo as estimativas citadas, o Sol percorreu um pouco menos de metade da sua vida: dentro de cerca de 5 mil milhões de anos, esgotará a sua energia, expandir-se-á até se tornar uma gigante vermelha e, por fim, ficará como anã branca. Ao expandir-se, poderá engolir Mercúrio e Vénus, e talvez também a Terra.

Estrutura e atividade

O Sol é uma esfera de plasma — gás muito quente com partículas eletricamente carregadas — e não um corpo sólido. As suas regiões interiores são o núcleo, a zona radiativa e a zona convectiva. No núcleo, a temperatura ultrapassa os 15 milhões de graus Celsius. A energia desloca-se para o exterior por radiação e, na zona convectiva, grandes bolhas de plasma quente sobem em direção às camadas externas.

A região que vemos da Terra é a fotosfera, considerada a sua superfície visível, embora faça parte da atmosfera solar. Tem cerca de 250 milhas de espessura — aproximadamente 400 quilómetros — e uma temperatura de cerca de 5.500 graus Celsius. Acima dela encontram-se a cromosfera, uma zona de transição e a coroa. A coroa pode atingir cerca de 2 milhões de graus Celsius, muito mais do que a fotosfera; o aquecimento desta atmosfera exterior é um dos enigmas solares assinalados pela NASA.

Na atmosfera solar surgem manchas solares, buracos coronais e erupções solares. As manchas são zonas um pouco mais frias do que a área à sua volta; as erupções são explosões de luz e partículas associadas à libertação de energia magnética. As ejeções de massa coronal são enormes nuvens de partículas magnetizadas expulsas para o espaço. O material que sai da coroa a velocidades supersónicas forma o vento solar e a heliosfera, uma grande bolha magnética que se estende para além das órbitas dos planetas.

Rotação, órbita e ambiente

O Sol roda sobre o seu eixo, mas, por ser plasma e não um sólido, diferentes regiões rodam a velocidades diferentes: completa uma rotação em cerca de 25 dias terrestres no equador e em cerca de 36 dias nos polos. O plano do equador solar está inclinado 7,25 graus em relação à eclíptica, o plano da órbita terrestre.

O Sol e os objetos do sistema solar orbitam o centro da Via Láctea. O sistema encontra-se no braço ou espora de Órion, entre as regiões de Sagitário e Perseu. Uma volta completa em torno do centro galáctico demora aproximadamente 230 milhões de anos. Nos seus primeiros tempos, o Sol estava rodeado por um disco de gás e poeira; parte da poeira persiste em vários anéis que acompanham as órbitas planetárias, onde a gravidade dos planetas a concentra. O Sol não tem luas.

Exploração e limitações

Entre as naves espaciais que estudam o Sol encontram-se Parker Solar Probe, STEREO, Solar Orbiter, SOHO, Solar Dynamics Observatory, Hinode, IRIS e Wind. A SOHO, missão de observação solar e heliosférica, assinalou 25 anos desde o seu lançamento em 2 de dezembro de 2020. A observação espacial permite estudar a estrela e fenómenos como as erupções e as ejeções de massa coronal.

As temperaturas e a radiação extremas impedem que o Sol possa albergar vida tal como a conhecemos. Em contrapartida, a energia solar é essencial para a maior parte da vida na Terra. A fotosfera é a camada visível, não uma superfície sólida; por isso, a expressão «superfície do Sol» não deve ser entendida como a superfície de um planeta rochoso.

A resolução B3 da IAU de 2015 define um raio solar nominal de 695.700 km e uma temperatura efetiva nominal de 5.772 K. São constantes de conversão, não novas medições nem propriedades instantâneas exatas do Sol. Os valores em unidades solares são normalizações de referência.