Terra Ruiva Informação do Concelho de Silves
Pela primeira vez, os astrónomos capturaram imagens de uma estrela, sem ser o Sol, com detalhe suficiente para seguir o movimento do gás borbulhante à sua superfície.
As imagens da estrela R Doradus foram obtidas com o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), um telescópio do qual o Observatório Europeu do Sul (ESO) é um parceiro, em Julho e Agosto de 2023.
Estas imagens mostram bolhas gigantes de gás quente, 75 vezes maiores do que o Sol, que aparecem à superfície e se afundam no interior da estrela mais depressa do que o esperado.
“Trata-se da primeira vez que vemos desta maneira a superfície borbulhante de uma estrela verdadeira, explica Wouter Vlemmings, professor na Universidade de Tecnologia Chalmers, na Suécia, e autor principal do estudo publicado hoje na revista Nature. “Na realidade, não esperávamos que os dados tivessem uma tal qualidade que nos possibilitasse ver tantos detalhes da convecção a ocorrer na superfície estelar.”
As estrelas produzem energia nos seus núcleos através da fusão nuclear. Esta energia pode ser transportada para a superfície da estrela por enormes bolhas de gás quente, que seguidamente arrefecem e se afundam, um pouco como uma lâmpada de lava. Este movimento de mistura, conhecido por convecção, distribui os elementos pesados formados no núcleo, como o carbono e o azoto, por toda a estrela. Pensa-se também que este fenómeno seja o responsável pelos ventos estelares que transportam estes elementos para o cosmos, onde são reutilizados para formar novas estrelas e planetas.
Até agora, os movimentos de convecção nunca tinham sido observados em pormenor noutras estrelas que não o Sol. Utilizando o ALMA, a equipa conseguiu obter imagens de alta resolução da superfície de R Doradus ao longo de um mês. R Doradus é uma estrela gigante vermelha, com um diâmetro cerca de 350 vezes superior ao do Sol, localizada a cerca de 180 anos-luz de distância da Terra, na constelação do Espadarte. O seu grande tamanho e a proximidade à Terra fazem dela um alvo ideal para observações detalhadas. Além disso, a sua massa é semelhante à do Sol, o que significa que R Doradus apresenta-se provavelmente muito semelhante a como será o nosso Sol daqui a cinco mil milhões de anos, quando se transformar numa gigante vermelha.
“É a convecção que cria a estrutura granular que vemos na superfície do nosso Sol, mas que é tão difícil de ver noutras estrelas”, acrescenta Theo Khouri, investigador da Chalmers e coautor deste estudo. “Com o ALMA, conseguimos agora não só ver diretamente grânulos convectivos — com um tamanho 75 vezes superior ao do nosso Sol! — mas também medir, pela primeira vez, a velocidade a que se movem”.
Os grânulos de R Doradus parecem mover-se num circuito com uma duração de um mês, o que corresponde a uma velocidade maior do que aquela que os cientistas esperavam baseados na maneira como a convecção funciona no nosso Sol. “Ainda não sabemos qual é a razão desta diferença, mas parece que a convecção muda à medida que a estrela envelhece, de formas que ainda não compreendemos”, comenta Vlemmings. Observações como as que agora foram feitas de R Doradus estão a ajudar-nos a compreender melhor como é que estrelas como o Sol se comportam, mesmo quando se transformam em objetos tão frios, grandes e borbulhantes como é o caso de R Doradus.
“É fantástico podermos agora capturar diretamente os detalhes da superfície de estrelas tão distantes e observar fenómenos físicos que até agora só eram principalmente observados no nosso Sol”, conclui Behzad Bojnodi Arbab, estudante de doutoramento da Chalmers, que também participou no estudo.
Observatório Europeu do Sul
A notícia fala-nos dos “Movimento de Convecção Solar” (MCS), que vemos ocorrer nas estrelas.
Apenas um aparte para mencionar que este MCS, é, em certa medida, um fenómeno semelhante às “Correntes de Convecção do Magma” (CCM), que têm lugar no manto da Terra. (Não confundir magma com lava, uma vez que esta é o material em fusão expelido pelas crateras dos vulcões e tem origem no magma do manto terrestre.)
Estas CCM são igualmente movimentos circulares, como o MCS, e resultam das diferenças de temperaturas entre o material mais próximo da superfície, que arrefece e tende a afundar, por troca com o mais quente, próximo do núcleo líquido, mais quente, que tende a subir.
De referir igualmente que são as CCM que tornam o nosso planeta um corpo vivo, em termos telúricos, visto que são elas que movimentam, ininterruptamente, as placas tectónicas com a correspondente alteração infinda e contínua da face terrestre, em termos da posição relativa actual dos seus continentes, face que se mostrará totalmente diferente, dentro de alguns milhões de anos, em relação ao seu aspecto actual, devendo-se igualmente às CCM os fenómenos sísmicos, vulcanismo e génese orográfica do planeta.
Também a conhecida “Circulação Termoalina” (do gr. thermós, calor + háls, sal), tem um funcionamento semelhante ao MCS, acima mencionado, uma vez que se trata de uma circulação oceânica global, cujo “motor” é também baseado nas diferenças de temperatura e densidade das massas de água, tendo como parâmetros, de um lado, o frio dos Pólos e, do outro, o calor do Equador.
A “Circulação Termoalina” é de uma importância vital, não só para a saúde dos mares – não sendo exagerado afirmar que, se ela parasse, o oceano morreria, em termos de vida –, assim como pela sua profunda e determinante influência no clima terrestre.
A “Circulação Termoalina” abraça todo o planeta, ora afundando e arrefecendo (com as suas águas mais salgadas e mais densas, que, logo, descem), ora emergindo e aquecendo (com as suas águas menos salgadas e menos densas, que, logo, sobem).
Constitui uma sequência contínua e ininterrupta, à volta de todo o planeta, sendo formada por várias correntes quentes e frias, de que se pode dar como exemplo, a conhecida “Corrente Quente do Golfo”, cujos ramos amenizam os rigorosos Invernos da Europa ocidental e setentrional, além da sua influência na criação de zonas agrícolas específicas, os chamados “terroirs”, junto das quais passa, conferindo-lhes excelentes características próprias.
É o caso da nossa demarcada Sub-Região Oeste.
Principiámos por falar do “Movimento de Convecção Solar” (MCS) para, de seguida, as “cerejas” nos levarem para outros temas.
A notícia refere, cito, “bolhas borbulhantes gigantes de gás quente, na estrela R Doradus.
Estas bolhas também as vemos na superfície do Sol, assemelhando-se a uma espécie de cobertura borbulhante de lava fundida, que, na verdade, é formada pelos fotões que alcançam a fotosfera e constituem um estrato com centenas de quilómetros de espessura.
Não só a estrela R Doradus, mas também a fotosfera do Sol apresenta, na sua superfície, a aparência de um líquido em ebulição, cheia de bolhas, ou grânulos.
Por esse motivo, é chamada de “Granulação Fotosférica”.
Essas bolhas marcam os topos de colunas convectivas de gás quente, o qual se forma na zona convectiva, logo abaixo da fotosfera.
Nestas colunas, o gás quente das camadas interiores sobe e deposita a energia térmica nas camadas superiores.
Ao perder o calor, aumenta de densidade e desce para as camadas mais internas e mais quentes.
De sublinhar que o percurso do calor e dos fotões resultantes da fusão nuclear, com origem no núcleo da estrela – que se encontra a cerca de 15 milhões de graus –, pode levar vários milhões de anos, até atingir a superfície, para atravessar as espessas camadas de gás escaldante e denso que deslizam umas sobre as outras como se fossem fluidas.
As “manchas solares” que o nosso Sol apresenta, periodicamente, são um fenómeno que deve merecer a nossa melhor atenção, pelas eventuais consequências na vida actual de cada um de nós.
As “manchas solares”, na superfície do Sol, devem a sua formação ao facto de as linhas do campo magnético emergirem, através da fotosfera e bloquearem a subida do calor até à superfície, ocasionando o arrefecimento e escurecimento de uma certa zona.
Embora pareçam pequenas, essas manchas escuras costumam ter várias vezes o tamanho da Terra.
As manchas solares explicam o fenómeno das grandes erupções solares, explosões esporádicas na superfície do Sol e estão relacionadas com os ciclos solares de 11 anos, como veremos, de seguida.
Quase todos nós já ouvimos falar da periodicidade dos ciclos solares de 11 anos, motivados pelas flutuações rítmicas da actividade magnética do Sol.
Durante esses períodos, o astro-rei passa por fases de maior actividade, que se traduzem não só no enorme volume da radiação produzida, como também na maior agressividade das suas erupções.
Essas erupções de plasma na superfície solar podem atingir níveis inimagináveis de destruição.
Por si sós, não causam dano ao nosso planeta.
Acontece, porém, que costumam ser acompanhadas por ejecções de massa coronal.
No caso, além do arco de plasma super-quente, a erupção projecta para todo o espaço inter-estelar uma quantidade enorme de radiação, bastante intensa, assim como partículas carregadas, atingindo, obviamente, a Terra, facto que poderá ocasionar problemas extremamente graves, visto que, quando as partículas carregadas embatem na magnetosfera terrestre, ocorre uma tempestade geomagnética.
Estas ejecções coronais de massa solar viajam a aproximadamente 1 milhão kms/hora.
Quando atingem a Terra podem :
– Inutilizar as redes de abastecimento eléctrico, induzindo voltagens de milhares de volts e queimando transformadores;
– Desactivar sistemas de comunicação terrestres e via satélite;
– Causar erro no posicionamento de navios e aviões de vários quilómetros, caso se regulem pelo sistema GPS (Global Positioning System);
– Causar danos físicos em astronautas surpreendidos por uma destas tempestades, na órbita terrestre, devido a que recebem uma dose maciça de radiação;
– Aumentar a incidência de radiação ionizante nas pessoas que viagem em vôos de alta altitude, como é o caso dos vôos supersónicos.
Estas tempestades de plasma e vento solar que emanam da coroa do Sol são capturados pelo Campo Magnético da Terra, o qual forma o conhecido “Cinturão de van Allen”, cujas linhas canalizam essas partículas carregadas para os Pólos, causando as belas Auroras Boreais e Austrais, fenómenos luminosos, que ocorrem devido à excitação, por essas partículas, dos átomos de oxigénio e azoto.
Falamos do que se passa inter-ciclos de 11 anos, uma vez que, quando em pleno decurso destes ciclos, não há “Cinturão de van Allen” que valha à violência das tempestades das partículas carregadas, provindas da coroa solar …