O SOL E A FUSÃO NUCLEAR

Por: Anelissa Carinne Dos Santos Silva

Figura 01 – Sol.  Fonte: Revista Planeta. 

Fusão nuclear é o processo de formação de um núcleo a partir da colisão e posterior junção de dois núcleos menores. Os núcleos que colidem devem ter, inicialmente, uma energia cinética total que lhes permita se aproximar, contra a repulsão coulombiana, o suficiente para que a interação nuclear forte passe a ser efetiva e mais importante. Como a repulsão coulombiana é tanto mais importante quanto maior a carga elétrica dos núcleos em colisão, a fusão nuclear pode ser provocada com mais facilidade entre núcleos com número pequeno de prótons (UFSM, s.d.).

O nascimento de uma estrela ocorre quando a força gravitacional em uma região de nebulosa contrai certos gases, aumentando a temperatura e iniciando a queima do Hidrogênio. Desta queima, a estrela começa a liberar energia. Para que haja o nascimento de uma estrela, sua massa mínima é de 50 vezes a massa de Júpiter.

As transformações dos elementos químicos em uma estrela ocorrem em seu núcleo. Sua estabilidade deve-se a um equilíbrio entre a força gravitacional e as pressões existentes.

DESENVOLVIMENTO DE TEORIAS

O estudo de emissão de energia – luz e calor – pelo Sol e outras estrelas somente começou no século XIX, com a Termodinâmica. Em 1938 os cientistas descobriram a fonte desta energia: fusão nuclear.

Alguns cientistas tentaram explicar o aquecimento do Sol, relacionando sua queima de energia com o uso de combustíveis usados pelo ser humano. Mas o resultado seria de que o Sol poderia viver somente cerca de 10 000 anos, muito menos que a vida existente na Terra. William Thomson (1824 – 1907) usou a hipótese de o Sol utilizar sua energia gravitacional para emitir radiação. Portanto, o Sol teria entre 20 e 100 milhões de anos. Mas a estimativa não coincidia com a idade que geólogos e evolucionistas sugeriam para a Terra.

A teoria de estabilidade da estrela foi pela primeira vez descrita em 1920, por Arthur Eddington (1882 – 1944). O conhecimento dos átomos ainda era recente, portanto Eddington apenas especulava a respeito da energia sub-atômica. Em 1939, Hans Bethe (1906 – 2005) publicou a teoria de fusão nuclear como fonte de energia para as estrelas. A teoria foi aperfeiçoada por Carl von Weizäcker (1912-2007) e Charles Critchfield (1910-1994).

CURIOSIDADES SOBRE O SOL

• Hoje sabemos que a temperatura no núcleo do Sol é de algo em torno de 15 milhões de K (Kelvin). Para comparar, a temperatura do núcleo de Rigel é de cerca de 400 milhões de K;

• O Sol converte cerca de 600 milhões de toneladas de hidrogênio em hélio por segundo, produzindo o equivalente a 5 trilhões de bombas de hidrogênio por segundo. Demorou cerca de 10 milhões de anos para que esta estrela começasse a queimar o hidrogênio em seu núcleo;

• Leva aproximadamente 1 milhão de anos para que a energia liberada no núcleo do Sol chegue à sua superfície;

• A estrela central de nosso sistema planetário provavelmente nasceu de uma supernova, a cerca de 4,6 bilhões de anos atrás;

• Ele contém cerca de 98% da massa total do Sistema Solar;

PARA SABER MAIS:

Observatório Solar Nacional - http://www.nso.edu/

REFERÊNCIAS

Hamilton, C. J. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. O Sol. Disponível em: <http://www.if.ufrgs.br/ast/solar/portug/sun.htm>. Acesso em Jul 2014.

Universidade Federal de Santa Maria. Fusão Nuclear. Disponível em: <http://coral.ufsm.br/gef/Nuclear/nuclear15.pdf>. Acesso em Jul 2014.

Observatório Nacional. As Estrelas da Sequência Principal. Disponível em: <http://www.on.br/ead_2013/site/conteudo/cap17-sequencia-principal/sequencia-principal.html>. Acesso em Jul 2014.

OLIVEIRA FILHO, K. S.; SARAIVA, M. F. O. A Fonte de Energia das Estrelas. Disponível em: <http://astro.if.ufrgs.br/estrelas/node9.htm>. Acesso em Jul 2014.

OLIVEIRA FILHO, K. S.; SARAIVA, M. F. O. Fusão Termo-Nuclear. Disponível em: <http://astro.if.ufrgs.br/estrelas/node10.htm>. Acesso em Jul 2014.

Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas. Nasce uma Estrela. Disponível em: <http://www.cbpf.br/~martin/CAMS/Estrelas/vidaestrelas.html>. Acesso em Jul 2014.