Astronomia: Uma visão Geral I - Pgm 9 - Sol: O centro do sistema solar

[Música] então Nesta aula nós vamos começar a estudar o sistema solar né para estudar o sistema solar nós vamos dividi-lo em diversos segmentos vamos começar estudando do Sol que é o corpo Central eh de maior massa e maior luminosidade do Sistema Solar depois nós vamos estudar os planetas rochosos os planetas gasosos os planetas anões asteroides cometas e assim por diante né então agora nós vamos estudar a as propriedades algumas propriedades observacionais do sol e na próxima aula nós vamos estudar a estrutura do Sol a estrutura interna do sol tá em particular com ênfase de onde

vem a energia do sol né O Sol é o o o objeto de maior massa no sistema solar isso agora Pode parecer Óbvio mas nem sempre foi assim né sabemos que todos os corpos giram em torno do sol todos os planetas luas satélites assim por diante gira em torno só porque ele tem mais massa do que qualquer outro objeto ele também tem mais luz ele emite mais radiação do que qualquer outro objeto por duas razões primeiro ele é maior do que todos os outros e a temperatura dele é muito mais alta e Portanto vocês já

podem derivar que a luminosidade que depende da da do raio e da temperatura deve necessariamente ser muito maior como é que você determina a temperatura do sol né observando o seu espectro o gráfico da intensidade da radiação do sol em função do comprimento de onda aqui nós estamos em 500 nanômetros e 1000 nanômetros que é a faixa em que ele emite mais nós vamos tentar então reproduzir este gráfico por uma simples lei que nós chamamos lei de corpo negro que é uma função Eh chamada de função de planque e a partir disso nós podemos então

determinar a temperatura do objeto então nós dizemos que a temperatura efetiva do Sol é de 5777 g k Pode parecer uma temperatura extremamente alta para nós para um astrofísico é uma temperatura média né grande número de estrelas T temperaturas mais altas algumas muito mais altas grande número de estrelas na verdade em número maior ainda tem temperatura menor do que o sol né E então a temperatura de 5777 g k não é uma temperatura muito especial no contexto da astrofísica sabem também que a a luminosidade do sol está muito bem determinada às vezes nós chamamos isso

de constante solar é a luminosidade do Sol né 3 ve 3,8 x 10 na potência de 26 wat é muita energia né a massa dele é cerca de Du ve 10 na potência de 30 kg e o raio é de 1,39 x 10 na potência de 6 Km vocês podem até rapidamente fazer um exercício né sabendo o raio e sabendo a luminosidade qual deve ser a temperatura e aí vocês podem derivar daí a temperatura ou se vocês sabem o raio que pode ser medido e a temperatura que pode ser medida Qual é a luminosidade que

vocês esperam e comparar com o que é observado né Então essas são as propriedades básicas do Sol e Eu repito elas são grandezas muito grandes no contexto do sistema solar não há nenhum corpo outro do Sistema Solar que se aproxime disso mas no contexto da astrofísica né na nossa galáxia existem de estrelas com valores maiores do que isso existe mais bilhões ainda de estrelas com valores menores do que isso o sol sempre pareceu para a humanidade como uma luz branca redonda e branca e para muitos Isso foi um um Deus e que graças à sua

divindade devia ser perfeita né e muitos ficaram muito chocados quando finalmente Galileu descobriu em 1609 que o sol tem manchas as chamadas manchas solares né que hoje em dia numa fotografia moderna aparecem desta maneira aqui né as manchas solares e o estudo dessas manchas solares tornou-se eh muito importante porque ela revela Enfim uma série de propriedades do Sol o primeiro eh uma primeira dessas propriedades do Sol foi derivada pelo próprio Galileu observando diariamente essas manchas ele concluiu que o por causa da maneira como as como as manchas se movem que o sol gira e concluiu

que ele gira com um período de aproximadamente um mês isso já o próprio Galileu havia determinado né hoje nós sabemos que o período de fato é de 25 dias no Equador mas a medida que você se afasta do Equador esse período aumenta e quando você chega ao 80º de Equador esse período é de 36 dias então existe uma rotação sim mas uma rotação diferencial ele é muito rápido no Equador e bem mais lento nos polos próximo dos polos né Galileu então estava aproximadamente certo né Essas e diferenças foram descobertas mais tarde né exatamente no Equador

o período é de 24 dias e 16 horas né aproximadamente 25 dias certo a frequência das manchas solares que passaram a ser observadas Desde o tempo de Galileu ela tem uma distribuição muito interessante vocês vejam aqui a a frequência em função do tempo nos últimos 2. 250 anos né aqui é 1 60 1840 1900 e o ano 2000 Então você vejam que a frequência ah observada né 0 50 100 manchas solares né muitas vezes chega 100 mancha solar ela sobe desce sobe desce sobe desce sobe esse movimento é regular ele tem os máximos desse ciclo

ocorre a cada 11 anos os mínimos ocorrem a cada 11 anos é um período é é um fenômeno estritamente periódico né é o ciclo Solar de 11 anos né Nós estamos exatamente agora perto de um máximo desses né esse ciclo de 11 anos ele tem máximos que não são são exatamente iguais imagina-se que essa intensidade dos ciclos de máximos mais intensos máximos menos intensos possam estar Associados com o clima da terra que eles podde possam influenciar o clima da terra e a principal evidência de que isso é verdade ocorreu por uma descoberta de que por

volta de 1650 a 1700 durante 50 anos os m as manchas solares praticamente desapareceram né Depois voltaram com máximos e mínimos rigorosamente periódicos de 11 anos né até hoje e nesta época houve uma que foi chamado de de pequena era glacial na Europa né todos os lagos todos os rios congelaram e as pessoas começaram a a patinar e no Rio cmisa nos lagos de Bruxelas e e assim por diante de tão frio tão gelado que aquilo ficou né naqueles muitas décadas a Europa passou por um um um uma uma pequena idade do Gelo como é

conhecido né esse esse eh pequena idade do também é conhecido como o mínimo de maber né entre 1645 1715 né é onde os as manchas solares praticamente desapareceram e essa associação entre o desaparecimento de manchas solares e um clima extremamente Congelante na Europa eh leva os cientistas a concluirem que há uma relação entre a frequência de manchas solares e a temperatura típica na terra né isso possa ser um um fator importante e que precisa ser levado em conta bom a a atividade solar quando está em época de máximo ah ocorrem certos fenômenos né normalmente ocorre

muitas explosões Solares E essas explosões Solares provocam auroras boreais mais frequentes né Eh também produzem interferências nas telecomunicações de rádio né Eh prejudica muito as rádio telecomunicações porque isso interfere no campo eh magnético da terra interfere na ionosfera da terra e isso eh eh atrapalha né e eh inclusive pode produzir já tem causado eh de forma comprovada apagões elétricos né grandes redes eh de distribuição de energia elétrica como nós temos no Brasil podem ser fortemente prejudicado Se houver uma explosão solar muito grande né que cuja probabilidade é É máxima quando você tem o mínimo o

máximo de atividade solar como nós estamos passando agora né esses possíveis apagões da energia elétrica podem ser induzidas por grandes explosões Solares né E já houve um evento extremamente forte no no no Canadá né que foi comprovadamente causado por por explosão solar uma outra coisa interessante é que a durante do Sol você pode enxergar a olho nu que o sol tem uma coroa tem uma coroa de emissão cujo gás chega a temperaturas de 1 milhão de graus k lembre-se que na superfície a temperatura de 5600 gra né nesta coroa a temperatura chega 1 milhão isso

pode ser visível durante um eclipse total do Sol né E esta coroa então emite linhas que são chamadas linhas coronais são linhas de muito alta excitação típicas de um GS e submetida a temperaturas extremamente altas né bom vamos agora estudar um pouco mais as explosões Solares que são associadas as manchas solares Então quando você tem um ciclo de máximo de manchas solares você eh tem também um aumento na frequência de explosões Solares Isso aqui é uma fotografia do Sol tirado com filtro especial né Eh então você veja que nesse filtro especial as manchas solares parecem

mais brilhantes na verdade elas são mais frias né e de repente eh surge aqui uma explosão gigantesca muito maior do que o planeta terra de de radiação aqui vocês veem algumas outras dessas explosões vocês veem como como essas estruturas Ah podem ser grandes né E aqui para só ter uma ideia aqui seria o tamanho do planeta terra né Muito bem bem eu vou passar agora dois vídeos onde vocês podem ver essas explosões Solares acontecendo tá eh e vocês veem esses vídeos são recentes eles foram feitos por naves espaciais que foram construídas só para observar o

sol e só para registrar essas explosões Solares né essas explosões elas parecem um pouco vejam essa aí veja a quantidade de gás que é expelido né e a proporção gigantesca quer dizer você tem nuvens expelidas que ficam de um tamanho típico do tamanho do Sol né a a origem dessas explosões ela está associado ao campo magnético normalmente você tem ah Campos magnéticos e irregulares né E quando esses campos magnéticos um polo positivo magnético e e um outro polo negativo quando ele se encontram eles se recombinam e liberam uma grande quantidade de energia e essa energia

então ela é percebida como uma explosão n então ejeta toda essa quantidade de energia para para o espaço né Eh quando você tem essas explosões realmente muito grandes você vem que a a matéria e a matéria aí é basicamente gás hidrogênio ionizado né é um plasma nós chamamos isso de plasma né basicamente de gás hidrogênio isso é jogado no espaço e se vocês prestarem atenção a explosão que joga é seguida a ah por uma queda uma espécie de chuva de volta né mas grande parte dessas partículas ou uma fração dessas partículas é vai pro espaço

e atinge a terra né E só não atinge a a terra a biosfera e a nós em maior quantidade porque ah a terra tem o campo magnético que nos protege agora vamos ver nós fizemos aqui uma tour pelo sol né e e um tour pelo sol e vimos várias explosões agora nós vamos focar numa explosão só tá eh eu vou passar um vídeo que foca uma explosão só e vocês vejam como essa explosão pode ser impressionante 19 de julho de 2012 eh ocorreu esta esta enorme explosão aí né vocês vejam que existe uma explosão principal

né mas existem várias explosões aí paralelas secundárias E aí o o o planeta Terra se estivesse lá ele estaria seria desse tamanho né Está na escala do planeta Terra vocês vejam que essa explosão é muito maior do que o planeta terra né isso para vocês terem uma ideia precisa do tamanho do do do fenômeno né E aí parece que está chovendo de volta e uma chuva que durou bastante tempo né bom fundamentalmente né como eu havia dito há pouco né Ah vocês podem se perguntar a origem a origem dessa energia porque evidentemente uma enorme quantidade

de energia que é liberado muito rapidamente né e a e a origem a ideia que você tem atualmente que a origem dessa energia seja magnética tá é é a é a liberação de energia magnética acumulada naquela região bom agora aos poucos a vai se desfazendo né a chuva de matéria de volta está diminuindo e a explosão finalmente chega ao fim então a a as as explosões em geral as manchas As manchas são associadas a a a fenômenos magnéticos né então são essas regiões onde essas reconexões de Campos magnéticos ocorrem e as por isso que as

manchas são as explosões Estão associadas às manchas e quanto maior o número de manchas maior o número de explosões e é por isso que a cada 11 anos o número de explosões aumenta Tá certo a cada 11 anos né E Agora Nós estamos exatamente vivendo uma época dessas de máximo de número de manchas e de máximo de número de explosões Solares e também de o máximo de risco né de de explosões Solares né de Associados a isso né a gente tá focando num uma explosão grande mas ao mesmo tempo tem várias explosões pequenas acontecendo explosões

pequenas portanto são muito frequentes explosões grandes são raras né Essa foi de 19 de julho de 2012 né esse ano já ocorreu também uma explosão muito grande elas são raras e as explosões extremamente grandes são raríssimas né Há registros de que no século X onde não havia ainda muitos Equipamentos elétricos redes elétricas mas já havia redes de Telégrafos houve uma explosão solar que simplesmente queimou as redes de Telégrafos pura e simplesmente queimou todas as redes né Eh se hoje ocorresse uma explosão dessas seria um desastre paraa economia mundial evidentemente né porque queimaria tudo que está

interconectado em em rede elétrica né E isso seria desastroso você pode dizer ah isso não vai acontecer mais bom aconteceu no século XIX né Tá certo certo Digamos que aconteça uma vez a cada 200 anos seria a pergunta é é possível prever esse tipo de coisa eh é é possível prever até um certo ponto por quê Porque se você fica observando o sol e você vê uma explosão dessas começando as o efeito dessa explosão vai chegar na terra TR ou 4 dias depois então há um intervalo de tempo de TRS ou 4 dias pode-se dar

uma um alerta né digamos assim eh você pode tirar todos os seus equipamentos das redes né Eh e esperar o fenômeno passar seu equipamento tá livre mas se a rede for destruída você pode ficar um bom tempo sem poder assistir uma televisão ter uma lâmpada elétrica faça seu chuveiro funcionar gás e assim por diante né Por que a temperatura da coroa solar é maior do que a temperatura da superf vocês viram a pergunta isso é para matar a aula né Por que que a temperatura da coroa do do Sol é 1 milhão de graus enquanto

que na na superfície a superfície é a fotosfera que nós somos chamamos de temperatura superficial é a temperatura da fotosfera Da onde saem os fótons que nós detectamos né Essa é a fotosfera é de apenas 5600 G né Eh bom ah ao certo ao certo não se sabe ainda né mas existe de alguma maneira mecanismos de ondas que sejam acústicas que sejam eletromagnéticas que transferem energia do sol para a coroa Tá certo essa transmissão de energia faz com que lá na coroa há um acúmulo de energia e como a densidade de matéria é muito baixa

então você tem muita energia por unidade de massa e portanto a temperatura sobe parece simples mas como é que você qual é o mecanismo exato de transferência de energia da superfície para lá ainda não é muito bem conhecido né você pode imaginar que quando você vê essas explosões magníficas aí que você tem algum mecanismo também de jogar energia para cima né Tá certo e quando você joga muita energia para uma região de baixa densidade isso é evidentemente intuitivamente a gente pode imaginar que você esteja aquecendo alguma coisa né né e e quando essa energia é

muito grande a densidade é muito baixa a temperatura pode realmente ser extraordinariamente alta como é no causa do sol da coroa do Sol né chamada coroa solar para quem já viu eclipse solar total que não é fácil de ver né eu só vi uma vez eh a gente vê essa coroa eh muito claramente muito muito visível né Ela é magnífica durante o eclipse solar C [Música] [Música]