{"id":8972,"date":"2022-05-12T08:00:55","date_gmt":"2022-05-12T11:00:55","guid":{"rendered":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/?p=8972"},"modified":"2022-06-27T13:44:03","modified_gmt":"2022-06-27T16:44:03","slug":"por-que-o-sol-continua-brilhando","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/2022\/05\/12\/por-que-o-sol-continua-brilhando\/","title":{"rendered":"Por que o Sol continua brilhando?"},"content":{"rendered":"
\n

[vc_row][vc_column][vc_column_text]<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Voc\u00ea j\u00e1 parou para pensar ou se perguntou como o Sol funciona, o que faz ele brilhar ou de onde vem sua energia? Hoje sabemos que a fonte de energia do Sol vem da fus\u00e3o nuclear, onde \u00e1tomos leves se juntam para formar \u00e1tomos mais pesados. Mas isso s\u00f3 ficou bem estabelecido na primeira metade do s\u00e9culo XX, e teve a contribui\u00e7\u00e3o de v\u00e1rios nomes importantes da ci\u00eancia. Aqui, vamos explorar um pouco sobre esse assunto, contando um pouco de sua hist\u00f3ria [1].\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Com o estabelecimento das leis da termodin\u00e2mica, em meados do s\u00e9culo XIX, tinha-se a concep\u00e7\u00e3o de que o Sol era uma grande m\u00e1quina t\u00e9rmica. Com isso, surgiram as primeiras hip\u00f3teses de qual seria sua fonte de energia [2].\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Por volta de 1841, o f\u00edsico alem\u00e3o Julius Robert Mayer considerou algumas ideias, como a combust\u00e3o qu\u00edmica e at\u00e9 mesmo a queima de carv\u00e3o. Mas Mayer chegou a conclus\u00e3o de que meteoros e asteroides que ca\u00edam no Sol seriam respons\u00e1veis pela sua energia e estimou ser necess\u00e1rio que uma massa total da ordem de 1012<\/sup> kg ca\u00edsse no Sol a cada minuto para que mantivesse seu brilho. Por\u00e9m, essa teoria n\u00e3o teve muito sucesso e foi logo abandonada [2].\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Pouco tempo depois, outra teoria, baseada na conserva\u00e7\u00e3o da energia, foi proposta por Hermann von Helmholtz<\/a>, na qual a energia do Sol seria proveniente da contra\u00e7\u00e3o gravitacional. O Sol estaria gradualmente encolhendo e a energia potencial gravitacional estaria sendo convertida em energia cin\u00e9tica, levando a um aumento na temperatura. Lord Kelvin<\/a> tamb\u00e9m teve um papel importante nessa teoria, ele calculou por quanto tempo a contra\u00e7\u00e3o do Sol poderia manter sua produ\u00e7\u00e3o de energia. O resultado encontrado foi que\u00a0 o Sol encolheria cerca de 36,9 metros por ano e, a essa taxa, levaria 18,9 milh\u00f5es de anos at\u00e9 \u201cdesaparecer\u201d [1].\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Essa teoria permaneceu aceita durante 40 anos com um status de autoridade, pois se baseava na mec\u00e2nica e usava conceitos simples e elegantes. Entretanto, n\u00e3o era diretamente verific\u00e1vel e foi se perdendo confian\u00e7a nela no final do s\u00e9culo XIX, com as primeiras concep\u00e7\u00f5es sobre a f\u00edsica nuclear [2]. O desenvolvimento da data\u00e7\u00e3o por decaimento radioativo mostrou que a Terra tem a idade de bilh\u00f5es de anos, uma escala de tempo muito maior do que a teoria de Helmholtz e Kelvin poderia explicar [1].\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0No in\u00edcio do s\u00e9culo XX, sucederam-se v\u00e1rias descobertas que ajudaram a resolver esse problema. Em 1905, Einstein<\/a> mostrou que a massa est\u00e1 relacionada com energia pela equa\u00e7\u00e3o E = mc2<\/sup>, ao desenvolver a Teoria da Relatividade Restrita. Pouco tempo depois, no laborat\u00f3rio Cavendish, na Universidade de Cambridge, Ernest Rutherford<\/a> descobriu que o n\u00facleo de todos os \u00e1tomos \u00e9 constitu\u00eddo por pr\u00f3tons. No mesmo laborat\u00f3rio, em 1919, Francis Aston, utilizando um espectr\u00f4metro de massa, mostrou que a massa de um \u00e1tomo de h\u00e9lio era 0,7% menor do que a soma da massa de seus constituintes, pr\u00f3tons, n\u00eautrons e el\u00e9trons, medidos separadamente [1].\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0J\u00e1 na d\u00e9cada de 1920, Cecilia Payne<\/a> descobriu que o Sol e todas as estrelas s\u00e3o constitu\u00eddas principalmente de hidrog\u00eanio [3].\u00a0 A partir dali, os pontos come\u00e7aram a ser ligados. \u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Arthur Stanley Eddington<\/a> sugeriu que, no n\u00facleo do Sol, as condi\u00e7\u00f5es de temperatura e press\u00e3o seriam suficientes para que dois pr\u00f3tons se aproximassem a tal ponto que a repuls\u00e3o el\u00e9trica entre eles, a barreira de Coulomb, fosse superada, ocorrendo uma rea\u00e7\u00e3o de fus\u00e3o nuclear [1]. A rea\u00e7\u00e3o que ocorre no Sol \u00e9 chamada de cadeia pr\u00f3ton-pr\u00f3ton. Esse \u00e9 um processo que acontece em tr\u00eas partes<\/span><\/span> e o resultado final dita que 4 pr\u00f3tons (n\u00facleos de hidrog\u00eanio ionizado, ou seja, \u00e1tomos de hidrog\u00eanio com um el\u00e9tron a menos) s\u00e3o consumidos para formar um n\u00facleo de h\u00e9lio. Acontece que a diferen\u00e7a de massa que existe nessa rea\u00e7\u00e3o nuclear \u00e9 transformada em energia, de acordo com a equa\u00e7\u00e3o de Einstein e, assim, estava explicado de onde vem a energia do Sol [1,4].\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Mas existiria ainda outro problema a ser contornado. A temperatura no n\u00facleo do Sol \u00e9 de cerca de 1,5×107<\/sup> K (15 milh\u00f5es de kelvin) e, pela f\u00edsica cl\u00e1ssica, a temperatura necess\u00e1ria para que a barreira de Coulomb seja superada \u00e9 de 1010<\/sup> K (10 bilh\u00f5es de kelvin), logo a fus\u00e3o nuclear n\u00e3o poderia acontecer. O f\u00edsico russo George Gamow deu uma explica\u00e7\u00e3o para isso por meio do fen\u00f4meno do tunelamento qu\u00e2ntico. Basicamente, no tunelamento uma part\u00edcula n\u00e3o precisa ter energia cin\u00e9tica suficiente para atravessar uma barreira de potencial, ela tem uma probabilidade finita de atravess\u00e1-la [1,4].\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Com o problema da temperatura resolvido, tudo estava explicado. Mas quem de fato comprovou que a teoria de Eddington estava correta foi Hans Bethe<\/a>, em 1939, quando publicou o artigo intitulado \u201cEnergy Production in Stars<\/i>\u201d, no qual explicava como acontece a fus\u00e3o do hidrog\u00eanio em h\u00e9lio e como essa rea\u00e7\u00e3o libera energia e faz o Sol brilhar. Bethe foi laureado com o Pr\u00eamio Nobel em 1967<\/a> por esse trabalho [1,4].\u00a0<\/span><\/p>\n

Autor: <\/strong> Cristhian Gean Batista Guimar\u00e3es<\/span><\/span>.<\/span><\/span><\/p>\n

Refer\u00eancias<\/b> <\/span><\/p>\n

[1] LANG, Kenneth. Essential Astrophysics<\/b>. Berlin: Springer-Verlag, 2013.\u00a0<\/span><\/p>\n

[2] KRAGH, Helge. The source of solar energy, ca. 1840\u20131910: From meteoric hypothesis to radioactive speculations. The European Physical Journal H<\/b>, Copenhagen, vol. 41, p. 365\u2013394, 2016.\u00a0<\/span><\/p>\n

[3] PERKOWITZ, Sidney. Cecilia Payne-Gaposchkin: the woman who found hydrogen in the stars. PHYSICS WORLD<\/b>, 2022. Dispon\u00edvel em: <https:\/\/physicsworld.com\/a\/cecilia-payne-gaposchkin-the-woman-who-found-hydrogen-in-the-stars\/<\/a>>. Acesso em: 1 de maio de 2022.\u00a0<\/span><\/p>\n

[4] KEETON, Charles. Principles of Astrophysics:<\/b> Using Gravity and Stellar Physics to Explore the Cosmos<\/b>. New York: Springer, 2014.\u00a0<\/span><\/p>\n

[\/vc_column_text][\/vc_column][\/vc_row][vc_row][vc_column][vc_facebook][\/vc_column][\/vc_row]<\/span><\/p>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

[vc_row][vc_column][vc_column_text] \u00a0 \u00a0Voc\u00ea j\u00e1 parou para pensar ou se perguntou como o Sol funciona, o que faz ele brilhar ou de onde vem sua energia? Hoje sabemos que a fonte de energia do Sol vem da fus\u00e3o nuclear, onde \u00e1tomos leves se juntam para formar \u00e1tomos mais pesados. Mas isso s\u00f3 ficou bem estabelecido na […]<\/p>\n","protected":false},"author":398,"featured_media":8973,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":"","_links_to":"","_links_to_target":""},"categories":[4],"tags":[337,1390,909,1315],"class_list":["post-8972","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-geral","tag-astronomia","tag-blog-2022","tag-ciencias-exatas","tag-cristhian-gean-batista-guimaraes"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8972","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/wp-json\/wp\/v2\/users\/398"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=8972"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8972\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/wp-json\/wp\/v2\/media\/8973"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=8972"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=8972"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=8972"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}