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Vídeo explica por que o Sol está perdendo velocidade ao longo do tempo

Por Fiona MacDonalds | ScienceAlert
Traduzido e adaptado por Leonardo Ambrosio.

Talvez você não saiba, mas o Sol gira em torno de seu eixo uma vez por mês. Isso já é de sabedoria dos cientistas desde 1611, quando o astrônomo Johannes Fabricius viu manchas solares atravessando a superfície do astro.

Mas em 1996, pesquisadores fizeram uma descoberta surpreendente – a camada exterior do Sol parece estar girando mais lentamente que as outras. Não apenas isso, mas a camada exterior, na verdade, está ficando cada vez mais lenta. Isso leva a uma questão preocupante – o que, dentro do vácuo do espaço, poderia aplicar uma força de arrasto na superfície do Sol? No vídeo abaixo, do Sciencium, Derek Muller explica, em inglês, o que acontece.

Talvez você não saiba, mas o Sol gira em torno de seu eixo uma vez por mês. Isso já é de sabedoria dos cientistas desde 1611, quando o astrônomo Johannes Fabricius viu manchas solares atravessando a superfície do astro.

Mas em 1996, pesquisadores fizeram uma descoberta surpreendente – a camada exterior do Sol parece estar girando mais lentamente que as outras. Não apenas isso, mas a camada exterior, na verdade, está ficando cada vez mais lenta. Isso leva a uma questão preocupante – o que, dentro do vácuo do espaço, poderia aplicar uma força de arrasto na superfície do Sol? No vídeo abaixo, do Sciencium, Derek Muller explica, em inglês, o que acontece.

Mas como nós conseguimos saber o que está acontecendo a 150 milhões de quilômetros de distância, na nossa longínqua estrela? A resposta está no equivalente solar aos nossos terremotos. A turbulência na zona de convecção do Sol provoca vibrações que geram ondas sísmicas na fotosfera – a superfície visível do Sol. Com base nessas ondas, os cientistas conseguem inferir a estrutura interna do Sol, de maneira semelhante a um ultra-som. E o que os pesquisadores têm analisado nos últimos tempos é que a camada externa do Sol aparenta estar girando mais devagar que a interior.

Na tentativa de explicar o que está acontecendo com o Sol, os cientistas se voltaram a uma velha observação sobre partículas de poeira que orbitam estrelas. Talvez você imagine que essas partículas orbitem para sempre, como os planetas ao redor do Sol. Mas isso não é exatamente o que acontece. Em vez disso, as partículas de poeira perdem gradualmente energia e espiralam para a estrela. A fonte da força de arrasto nessas partículas não é fricção. Na verdade, não precisam colidir com nada para perder energia. As únicas coisas com as quais elas colidem são partículas de luz – fótons – provenientes do astro.

Como Derek explica no vídeo, da perspectiva da poeira, esses fótons parecem estar vindo como pingos de chuva em seu pára-brisa, em uma rodovia. Ou seja, da frente. E assim como os pingos de chuva diminuem a velocidade do seu carro, os fótons também podem retardar essas partículas de poeira. Esse efeito de travagem é conhecido como Efeito Poynting-Robertson. Mas como explicar a desaceleração da superfície do Sol? Como Derek explica, os fótons ‘roubam’ o momento angular da poeira. E parece que a mesma coisa está acontecendo com as camadas externas do Sol.

A equipe calculou o torque de frenagem teórico que este efeito teria sobre o Sol, e mostrou que ele poderia explicar com precisão o quanto a camada externa se desacelerou ao longo de sua vida útil. Na verdade, esta é a única hipótese até agora que coincide com o que estamos vendo acontecer no Sol. A ideia de que algo tão pequeno quanto um fóton possa mudar o curso de uma estrela é emocionante, mas o que chama ainda mais a atenção é como esse efeito pode influenciar o Sol e a vida de outras estrelas no Universo. Será que, um dia, o Sol vai parar de girar? Derek responde essa questão no vídeo acima, mas uma coisa é certa, não vamos subestimar o poder de um fóton novamente.

Climatologia Geográfica

Mas como nós conseguimos saber o que está acontecendo a 150 milhões de quilômetros de distância, na nossa longínqua estrela? A resposta está no equivalente solar aos nossos terremotos. A turbulência na zona de convecção do Sol provoca vibrações que geram ondas sísmicas na fotosfera – a superfície visível do Sol. Com base nessas ondas, os cientistas conseguem inferir a estrutura interna do Sol, de maneira semelhante a um ultra-som. E o que os pesquisadores têm analisado nos últimos tempos é que a camada externa do Sol aparenta estar girando mais devagar que a interior.

Na tentativa de explicar o que está acontecendo com o Sol, os cientistas se voltaram a uma velha observação sobre partículas de poeira que orbitam estrelas. Talvez você imagine que essas partículas orbitem para sempre, como os planetas ao redor do Sol. Mas isso não é exatamente o que acontece. Em vez disso, as partículas de poeira perdem gradualmente energia e espiralam para a estrela. A fonte da força de arrasto nessas partículas não é fricção. Na verdade, não precisam colidir com nada para perder energia. As únicas coisas com as quais elas colidem são partículas de luz – fótons – provenientes do astro.

Climatologia Geográfica

Como Derek explica no vídeo, da perspectiva da poeira, esses fótons parecem estar vindo como pingos de chuva em seu pára-brisa, em uma rodovia. Ou seja, da frente. E assim como os pingos de chuva diminuem a velocidade do seu carro, os fótons também podem retardar essas partículas de poeira. Esse efeito de travagem é conhecido como Efeito Poynting-Robertson. Mas como explicar a desaceleração da superfície do Sol? Como Derek explica, os fótons ‘roubam’ o momento angular da poeira. E parece que a mesma coisa está acontecendo com as camadas externas do Sol.

A equipe calculou o torque de frenagem teórico que este efeito teria sobre o Sol, e mostrou que ele poderia explicar com precisão o quanto a camada externa se desacelerou ao longo de sua vida útil. Na verdade, esta é a única hipótese até agora que coincide com o que estamos vendo acontecer no Sol. A ideia de que algo tão pequeno quanto um fóton possa mudar o curso de uma estrela é emocionante, mas o que chama ainda mais a atenção é como esse efeito pode influenciar o Sol e a vida de outras estrelas no Universo. Será que, um dia, o Sol vai parar de girar? Derek responde essa questão no vídeo acima, mas uma coisa é certa, não vamos subestimar o poder de um fóton novamente.

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