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A luz do Sol não leva 8 minutos para viajar até a Terra

No centro do nosso sistema solar, existe uma enorme bola escaldante de plasma com gás aquecido a milhares graus. O Sol, a nossa estrela que aquece este planeta desde o início de tudo, contém processos violentos em seu interior e que funde milhões de toneladas de hidrogênio a todo instante, transformando então parte dessa matéria em luz e calor que recebemos daqui a 150 milhões de quilômetros. Aprendemos que a radiação, seja luminosa ou qualquer outra que o Sol gera, demora 8 minutos para viajar até a Terra viajando a 300 mil km/s, mas e se eu te disser que essa afirmação não é tão simples assim e é mais complexa do que podemos imaginar? Pois é, ela não está errada, mas acredite, a luz do Sol que recebemos todos os dias é bem mais antiga que meros 8 minutos.

Durante sua vida, uma estrela como o Sol continua estável porque a gravidade tenta comprimir a matéria cada vez mais em direção ao centro e essa atração é compensada pela força de pressão exercida através da fusão nuclear, criando um cabo de guerra em todas as direções e formando a bola de plasma escaldante que conhecemos como estrelas. A partir daqui, temos então um corpo celeste muito complexo e que, até hoje, não conseguimos resolver todos os seus mistérios.

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Apesar de sabermos que o Sol é meramente uma bola de plasma, ele possui várias camadas até chegar de fato ao núcleo e, acredite, essa jornadas até o centro é de quase 700 mil quilômetros e passamos por regiões incrivelmente densas. Para começar, quando um fóton é gerado no núcleo, ele teria que passar por pelo menos mais de 3 camadas principais de plasma, conhecidas como zona radiativa, zona de convecção e a fotosfera para só então ele seguir o caminho de apenas 8 minutos até a Terra. De certa forma, os 8 minutos de viagem são só uma pequena parte da jornada do fóton, então a afirmação está correta quando consideramos apenas a luz que já conseguiu viajar através das camadas de estrela e chegou ao espaço para seguir seu caminho até nós. Acontece que a luz gerada através do processo de fusão nuclear sofre muito para atravessar toda extensão de plasma e chegar até a superfície, onde a viagem pode durar, acredite, uma média de 170 mil anos.

Então, a jornada do fóton começa a partir do momento em que ocorre a fusão de átomos de hidrogênio, mas ainda assim não serão esses mesmo fótons que vamos observar aqui da Terra, até porque dificilmente a luz original gerada lá no núcleo vai conseguir atravessar mais que alguns milímetros antes colidir com outros núcleo atômicos. E acredite, esse deslocamento já é muito, já que a radiação primária que é gerada lá embaixo não é a luz visível que estamos acostumados, mas se trata de raios gama altamente nocivos. Dessa forma, o que acontece logo em seguida é que a radiação vai colidindo entre os átomos, sendo reemitida novamente e é direcionada para direções aleatórias em um ciclo que se repete milhões de vezes até que o fóton vai passando para regiões do Sol menos densas e que proporcionam menos colisões. Este fenômeno é conhecido como “passeio aleatório do fóton”.

Essa zona é gigantesca e pode se estender por 300 mil quilômetros, chamada por esse nome porque aqui a energia continua a ser propagada por radiação. As colisões dos fótons com os núcleos atômicos ainda acontecem constantemente, mas agora a radiação continua a ser reemitida pelos átomos, mas antes o que era apenas raios gama começa a ser convertida em comprimentos de onda maiores e, consequentemente, acaba gerando luz visível também. No começo da zona radiativa, temos uma temperatura de 7 milhões de graus, mas lá no final da camada em direção à superfície isso cai para 2 milhões de graus, o que evidencia que o Sol vai ficando menos denso e os fótons têm menos dificuldade de se deslocar através das camadas. Em um dos últimos processos nessa jornada, o fóton então chega na chamada zona convectiva que se estende por cerca de 200 mil quilômetros através do Sol. Essa região já começa a ficar bem menos densa e a energia do Sol começa a ser transportada à medida que a matéria superaquecida sobe até as camadas superiores. Depois disso, a viagem do fóton de luz visível só precisa de mais 10 dias para percorrer toda essa extensão, chegando à superfície solar chamada de fotosfera e segue rumo ao espaço. A partir daqui, são somente necessários mais 8 minutos, a luz percorre 150 milhões de quilômetros e chega na Terra após milhares de anos em uma viagem difícil pelas profundezas do Sol.

Aliás, não sei se ficou claro, mas é importante ressaltar que os fótons que nascem no núcleo da estrela não são os mesmos que recebemos aqui, pois lembre-se que a energia que é gerada no núcleo ocasiona um fenômeno em cadeia que vai a luz vai sendo reemitida no caminho. Uma única partícula de luz no interior da estrela não se desloca mais do que alguns milímetros até colidir com novos átomos e ser reemitida até chegar nas camadas superiores. No final, podemos considerar o Sol como uma bola muito opaca e nenhum fóton individual gerado no núcleo chega à superfície, mas toda essa reação em cadeia leva 170 mil para acontecer.

Alexsandro Mota

Nordestino, um grande amante da astronomia e divulgador científico há quase uma década. Sou o criador do projeto Mistérios do Espaço e dedico meu tempo a tornar a astronomia mais acessível.