O que é uma estrela

A cada segundo, o Sol transforma cerca de 4.26 milhões de toneladas de sua massa em luz e calor.

Uma esfera de gás mantida pela própria gravidade

Olhe para o céu numa noite limpa: cada ponto de luz que não vagueia é uma estrela, um sol como o nosso, mas muito mais distante. A NASA descreve as estrelas como enormes esferas de gás quente, principalmente hidrogênio, com um pouco de hélio e pequenas quantidades de outros elementos. O Sol é a estrela que podemos estudar de perto. Sua superfície visível tem cerca de 91% de hidrogênio e 9% de hélio por número de átomos, além de oxigênio, carbono, neônio, nitrogênio, ferro e alguns outros elementos em partes por milhão.

Uma estrela vive uma disputa permanente. A gravidade puxa cada porção de gás para o centro. A pressão do gás quente empurra para fora. Quando as duas se equilibram, a estrela mantém o tamanho por milhões ou bilhões de anos. O Sol é grande o suficiente para que esse equilíbrio exija uma pressão esmagadora no centro: o modelo da NASA indica uma pressão central de cerca de 250 bilhões de vezes a pressão atmosférica ao nível do mar e uma temperatura central de cerca de 15.7 milhões de kelvin.

De onde vem a energia

Nessa temperatura, núcleos de hidrogênio, que são prótons isolados, colidem com força suficiente para se fundir. Em uma sequência de etapas, quatro prótons acabam formando um núcleo de hélio. O hélio tem massa um pouco menor que a dos quatro prótons, e a massa que falta sai como energia, segundo E = mc², de Einstein. A ficha do Sol informa uma taxa de conversão de massa de 4260 milhões de kg por segundo, ou 4.26 milhões de toneladas. Parece muito, mas o Sol contém 1.9884 × 10³⁰ kg, então pode continuar por bilhões de anos.

A energia não sai imediatamente. Segundo a NASA, a luz do núcleo é desviada inúmeras vezes na zona radiativa; depois, bolhas ascendentes de plasma quente na zona convectiva transportam a energia para cima. A viagem do núcleo ao topo da zona convectiva leva cerca de 170 000 anos. Da superfície, a luz solar precisa de apenas 8.3 minutos para atravessar os 149.6 milhões de km até a Terra. A potência total emitida, a luminosidade solar, é de 3.828 × 10²⁶ watts. Astrônomos usam esse valor como unidade: uma estrela com luminosidade 10 emite energia equivalente à de dez Sóis.

Uma estrela de tamanho médio

O Sol tem 1.39 milhão de km de diâmetro, 109 vezes o diâmetro terrestre, e nele caberiam 1.3 milhão de Terras. Mesmo assim, a NASA o chama de estrela de tamanho médio. No modelo, mova o controle Zoom para a direita: Arcturus, uma gigante alaranjada, tem cerca de 25 vezes o diâmetro solar, e Betelgeuse, cerca de 700 vezes. Mova para a esquerda e a anã vermelha Proxima Centauri, a estrela mais próxima depois do Sol, tem apenas cerca de um sétimo do diâmetro solar. A NASA estima que só a Via Láctea contenha mais de 100 bilhões de estrelas e que o Universo possa conter até um septilhão na escala americana, um 1 seguido de 24 zeros.

O Sol é classificado como G2 V. A letra G e o número 2 descrevem sua temperatura superficial, 5772 K, e o algarismo romano V indica uma anã, uma estrela da sequência principal que ainda funde hidrogênio no núcleo. Segundo a NASA, o Sol tem 4.6 bilhões de anos e está um pouco antes da metade da vida, com cerca de 5 bilhões de anos restantes até começar a inchar e virar uma gigante vermelha. As próximas unidades explicam as duas classificações.