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A vida de uma estrela semelhante ao Sol

Daqui a cerca de 5 bilhões de anos, o Sol se expandirá numa gigante vermelha grande o suficiente para engolir Mercúrio e Vênus.

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Nascimento em uma nuvem fria

Estrelas se formam em nuvens moleculares, imensas regiões de gás frio e poeira. Segundo a NASA, elas contêm de 1000 a 10 milhões de vezes a massa solar e podem se estender por centenas de anos-luz. Como o gás é frio, ele forma aglomerados. Alguns colidem ou acumulam material, sua gravidade aumenta e acabam colapsando. Ao encolher, o aglomerado aquece e gira mais depressa, achatando o gás restante num disco. O centro quente em colapso é uma protoestrela. Nessa etapa, a energia vem da própria compressão, não da fusão. O Sol se formou assim há cerca de 4.6 bilhões de anos, e o disco ao redor deu origem aos planetas.

Quando o núcleo chega a milhões de graus, a fusão do hidrogênio começa e a energia liberada sustenta uma pressão para fora que interrompe o colapso. A estrela entra na sequência principal, a fase mais longa de sua vida. A massa determina o ritmo. A NASA explica que estrelas de maior massa precisam consumir combustível mais depressa para se sustentar, por isso brilham mais e morrem antes, enquanto as de baixa massa duram mais, com menos brilho e menor temperatura. A vida do Sol na sequência principal é de cerca de 10 bilhões de anos no total, e ele está um pouco antes da metade.

Quando o hidrogênio se esgota

Quando acaba o hidrogênio do núcleo, a fusão ali para e a gravidade vence por um tempo. O núcleo se contrai e aquece, e o hidrogênio começa a se fundir numa camada ao redor dele. Essa energia extra faz as camadas externas se expandirem enormemente e esfriarem, tornando a estrela uma gigante vermelha, que, segundo a NASA, parece mais alaranjada que vermelha. Para o Sol, isso começa daqui a cerca de 5 bilhões de anos. A NASA diz que o Sol gigante vermelho crescerá tanto que engolirá Mercúrio e Vênus, talvez também a Terra. Arcturus, com cerca de 25 vezes o diâmetro solar, mostra hoje a aparência dessa fase.

Gigantes vermelhas ficam instáveis e pulsam, expandindo-se e lançando partes da atmosfera. Por fim, todas as camadas externas se afastam como uma concha luminosa em expansão, chamada nebulosa planetária. O nome vem dos pequenos telescópios em que essas conchas arredondadas pareciam planetas; elas não têm relação com planetas. O exemplo da NASA é a Nebulosa da Hélice, a 650 anos-luz em Aquário. No centro, resta o núcleo exposto da estrela.

Uma anã branca

Esse núcleo é uma anã branca, geralmente do tamanho da Terra, mas com centenas de milhares de vezes mais massa, como descreve a NASA. Ela não produz calor novo, então esfria lentamente por bilhões de anos, passando do brilho branco-azulado ao vermelho. Sirius B é um exemplo próximo: no modelo, a Terra ao lado da anã branca na mesma escala é um pouco maior. Estrelas com menos de cerca de oito massas solares terminam assim, o que inclui a grande maioria das estrelas.

ContextoAs anãs vermelhas, as menores estrelas verdadeiras, seguem outro caminho. A NASA explica que a convecção mistura toda a estrela, levando hidrogênio novo ao núcleo, por isso uma anã vermelha pode consumir quase todo o combustível sem mudar de estrutura. Segundo a NASA, algumas anãs vermelhas com apenas cerca de um terço da massa solar podem durar até aproximadamente 14 trilhões de anos. O Universo tem só 13.8 bilhões de anos, então nenhuma esgotou o combustível até hoje. Como vivem tanto e nascem em grande número, a NASA afirma que elas representam cerca de 75% das estrelas da Via Láctea. Abaixo delas estão as anãs marrons, com 13 a 80 vezes a massa de Júpiter, que nunca conseguem manter plenamente a fusão do hidrogênio e não são contadas como estrelas.
cloudprotostarmain seq.red giantplan. nebulawhite dwarfblue main seq.supergiantsupernovaneutron starblack holeless than about 8 Sunsmore than about 8 Suns
Os dois caminhos principais. Estrelas com menos de cerca de 8 massas solares terminam como anãs brancas; as mais pesadas explodem como supernovas e deixam estrelas de nêutrons ou buracos negros (próxima unidade).
  • Há 4.6 bilhões de anos: O Sol se forma de uma nuvem em colapso; o disco origina os planetas
  • Hoje: Sequência principal, um pouco antes da metade dessa fase
  • Daqui a cerca de 5 bilhões de anos: O hidrogênio do núcleo acaba; o Sol se expande numa gigante vermelha
  • Depois da fase de gigante: As camadas externas se afastam como uma nebulosa planetária
  • Bilhões de anos depois: Uma anã branca do tamanho da Terra esfria lentamente
  1. Onde as estrelas se formam?
    • Em nuvens moleculares frias de gás e poeira
    • Dentro de planetas
    • Na coroa quente do Sol
    • Em buracos negros
  2. De onde vem principalmente a energia de uma protoestrela?
    • Do calor liberado pelo próprio colapso
    • Da fusão do hidrogênio
    • Da queima de carbono como carvão
    • Da luz de estrelas próximas
  3. Qual estrela vive mais?
    • Uma anã vermelha de baixa massa
    • Uma estrela azul de grande massa
    • As duas vivem o mesmo tempo
    • A que estiver mais perto da Terra
  4. O Sol tem 4.6 bilhões de anos e cerca de 5 bilhões de anos restantes na sequência principal. Qual é a duração total dessa fase, em bilhões de anos? (uma casa decimal)
  5. O que acontece quando o hidrogênio do núcleo solar acaba?
    • O núcleo se contrai e aquece; as camadas externas se expandem numa gigante vermelha
    • O Sol explode imediatamente como supernova
    • O Sol se transforma em buraco negro
    • Nada muda
  6. Uma nebulosa planetária é...
    • as camadas externas de uma estrela moribunda, que se afastam dela
    • uma nuvem onde planetas estão se formando
    • um planeta com atmosfera luminosa
    • uma pequena galáxia
  7. Qual é o tamanho aproximado de uma anã branca típica?
    • Aproximadamente o tamanho da Terra
    • Aproximadamente o tamanho do Sol
    • Aproximadamente o tamanho da órbita de Júpiter
    • Aproximadamente o tamanho de uma cidade
  8. Por que nenhuma anã vermelha esgotou o combustível até hoje?
    • Sua vida é muito mais longa que os 13.8 bilhões de anos de idade do Universo
    • Cometas repõem seu combustível
    • Elas não usam fusão
    • Todas explodiram há muito tempo
  9. Segundo a NASA, que porcentagem das estrelas da Via Láctea são anãs vermelhas?
  10. Ordene as etapas da vida do Sol.
Pontos-chave
  • Estrelas se formam quando aglomerados em nuvens moleculares frias colapsam.
  • A fusão inicia a sequência principal, a fase mais longa; a massa determina a duração da vida.
  • O Sol: cerca de 10 bilhões de anos na sequência principal, hoje um pouco antes da metade.
  • Depois, gigante vermelha, nebulosa planetária e uma anã branca do tamanho da Terra.
  • Anãs vermelhas (cerca de 75% das estrelas da Via Láctea) duram trilhões de anos.
Fontes deste curso (14)
  • NASA Sun Fact Sheet (nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/sunfact.html)
  • NASA Sun facts (science.nasa.gov/sun/facts)
  • NASA Stars (science.nasa.gov/universe/stars)
  • NASA Star types (science.nasa.gov/universe/stars/types)
  • NASA What is Betelgeuse (science.nasa.gov/universe/what-is-betelgeuse-inside-the-strange-volatile-star)
  • NASA Hubble Betelgeuse dimming (science.nasa.gov/missions/hubble/hubble-finds-that-betelgeuses-mysterious-dimming-is-due-to-a-traumatic-outburst)
  • NASA Marshall Watch the Skies Betelgeuse (nasa.gov/blogs/watch-the-skies/2024/09/06)
  • ESA/Hubble Sirius B (esahubble.org/news/heic0516)
  • NASA Hubble Sirius asset (science.nasa.gov/asset/hubble/the-dog-star-sirius-and-its-tiny-companion)
  • NASA SVS Alpha Centauri (svs.gsfc.nasa.gov/20377)
  • ESA Gaia HR diagram (sci.esa.int/web/gaia/-/60198-gaia-hertzsprung-russell-diagram)
  • NASA Imagine the Universe Life Cycles of Stars (imagine.gsfc.nasa.gov/educators/lifecycles/LC_main3.html)
  • NASA Chandra HR diagram (chandra.harvard.edu/edu/formal/variable_stars/bg_info.html)
  • NASA Space Math spectral classes (spacemath.gsfc.nasa.gov stars 5Page43).

Data de verificação: 2026-10-17