REI SOL
Durante milênios o homem adorou o Sol. Nos últimos 500 anos, começou a conhecê-lo.
Dele, a Terra recebe algo como a energia de 10 bilhões de Itaipus. E isso é apenas uma ínfima
parcela da luz e calor que emite. Sem ele nenhuma forma de vida existe.
Em apenas 1 segundo, o volume de vapor que se forma sobre os rios e plantas da floresta
amazônica equivale a quase 200 mil toneladas. Isso é mais do que o próprio rio Amazonas
despeja no mar em qualquer momento: 160 mil toneladas por segundo. Lado a lado, essas
duas grandes correntes de água criam imponente sistema de circulação tão essencial à
sobrevivência da maior floresta do mundo quanto as artérias para o corpo humano.
Há cerca de 200 milhões de anos — idade
aproximada da própria mata —, o sistema vem
funcionando com incrível regularidade e eficiência.
Mas o espetáculo dessas forças perde todo o
brilho e grandeza quando comparado com a sua
fonte de energia — o Sol.
Vista da superfície do astro-rei, a Terra é um
irrisório grão de areia girando à remota distância de
150 milhões de quilômetros. Mesmo assim, a
ínfima parcela de luz e calor que efetivamente
alcança o planeta — em vez de perder-se em outras
direções no espaço vazio — é suficiente para dar vida e movimento aos oceanos, ventos,
florestas, a cada um e a todos os organismos. Essa energia, que os antigos atribuíam aos
deuses, pode hoje ser calculada com precisão. Equivale à eletricidade que seria gerada por 10
bilhões de hidrelétricas do porte de Itaipu. Não admira que o homem primitivo das mais
diversas latitudes — e o já nem tão primitivo assim — tenha adorado o Sol sobre todas as
coisas, num culto feito de reverência e temor, a ponto de incluir sacrifícios humanos.
Dos 2 milhões de anos que já dura a saga do homem na Terra, apenas nos últimos quinhentos
começou-se a conhecer algo sobre a estrela que dá vida ao planeta.
E só muitíssimo recentemente — depois da
Segunda Guerra Mundial — os astrônomos
passaram a ter uma idéia mais precisa do que
acontece por trás de sua face de fogo. Mas, desde
então, as descobertas não cessaram de se acumular
rapidamente, à medida que os instrumentos de
observação foram-se tornando cada vez mais
sofisticados.
É por prover a vida que o Sol é para nós o mais
importante astro do céu, embora seja apenas uma
das dezenas de bilhões de estrelas que giram
conjuntamente nesse grande redemoinho que é a Via Láctea. A galáxia em que o Sol nasceu e
vive é um disco de estrelas que levará inimagináveis 200 bilhões de anos — bem mais de dez
vezes a idade do Universo — para dar uma volta completa sobre si mesmo. A galáxia contém
astros maiores e menores: o Sol fica numa posição de classe média — tanto em tamanho como
em brilho ou peso. Mas está muito próximo: sua luz, que é a coisa mais rápida do Universo,
leva apenas oito minutos para chegar à Terra.
Ao passo que a estrela mais próxima, Alfa da
constelação de Centauro, está a quatro anos de
viagem, mesmo à velocidade da luz. O centro da
galáxia, em igual pique, fica a 30 mil anos de
distância.
Ao contrário dos planetas ou da Lua, as estrelas
não são corpos sólidos. Por isso, mesmo que uma
nave levasse um imaginário astronauta invulnerável
ao fogo, este jamais poderia pisar na superfície do
Sol — a exemplo do que os americanos fizeram na
Lua em 1969.
A matéria do Sol é o plasma, uma espécie de gás.
Mas o plasma não é neutro, como os gases que se
conhecem: suas partículas são fragmentos de átomos ou moléculas e possuem temperaturas
altíssimas. No interior do Sol, o plasma atinge quase 20 milhões de graus, um valor que na
superfície brilhante cai para 5 mil graus. Logo acima da superfície, porém, o plasma se torna
muito rarefeito e sofre a ação de poderosas forças magnéticas. Sua temperatura, então, é mais
alta que na superfície, brilhante, alcançando até 2 milhões de graus.
Neste mundo incandescente existem os ventos
solares. O efeito mais célebre do vento solar são as
caudas dos cometas, criadas quando estes se
aquecem nas proximidades da estrela. A brisa
eletrificada, nesse caso, desagrega o núcleo do
cometa e empurra para longe do Sol uma grande
quantidade de pó e gás liberados dessa forma.
Todos esses fenômenos, embora fascinantes, são
meros espirros do gigante, cuja força real arde
profundamente em seu núcleo. É verdade que a superfície, é às vezes sacudida por explosões
violentas, gerando erupções de plasma que se estendem por até 200 mil quilômetros no espaço
— trinta vezes o diâmetro da Terra. Mas essas línguas de fogo são relativamente tênues, apesar
de compridas. No corpo do Sol, em vez disso, caberiam com alguma folga 1 milhão de
planetas como o nosso. Esse volume tem um raio de 1,5 milhão de quilômetros — 250 vezes
maior que o raio da Terra.
Já o núcleo solar é uma esfera de raio dez
vezes menor que o da própria estrela, mas
com uma densidade extremamente alta. Ele
suporta todo o peso das camadas externas.
Assim, é mais compacto que o ferro. Mas
continua sendo um gás porque compensa o
esmagamento com sua elevada temperatura:
o calor, procurando expandir-se, contém a
gravidade da massa acima do núcleo. Esse
é o fantástico jogo de forças que mantém
as estrelas por assim dizer de pé e em
funcionamento, numa luta perene entre o seu próprio peso e o calor central.
Em 1926, o astrônomo inglês Arthur Eddington fez uma ousada sugestão sobre a origem desse
calor: ele só podia ser gerado por um reator nuclear. A comunidade científica se escandalizou
porque então se conhecia muito pouco sobre as reações atômicas. Algumas décadas mais
tarde, porém, viu-se que a teoria estava certa.
O plasma no núcleo do Sol sofre
transformações semelhantes às que
ocorrem na explosão de uma bomba de
hidrogênio e, também como neste caso,
passa a emitir radiação principalmente sob
a forma de luz e calor.
Essa radiação não é visível, pois ainda tem
de atravessar as camadas externas, um
percurso longe de ser curto. Estima-se que
um raio de luz leve milhões de anos
chocando-se com as partículas de plasma
até emergir na superfície brilhante. A maior
parte do trajeto, no caso do calor, é feita
em forma de radiação, como ocorre com a
luz. Mas um pouco abaixo da superfície o
calor faz com que o plasma entre em
ebulição, à maneira da água levada ao fogo.
Como os turbilhões de matéria nessa região
envolvem gás eletrificado, acabam criando potentes campos de força magnética. Esta, por sua
vez, gera as oscilações e erupções extraordinárias que os astrônomos podem observar.
Na Antiguidade, os homens se assustavam terrivelmente quando o Sol se apagava. Sem saber
que estavam apenas diante de um eclipse — um dos raros momentos em que a sombra da Lua
se projeta sobre a Terra —, imaginavam que o seu deus estava em apuros.
Os sábios egípcios do tempo dos faraós, por
exemplo, ensinavam que nesses momentos o Sol
estava sendo devorado por uma porca gigante, um
espírito maligno da mitologia da época. Que os
antigos pudessem pensar assim não surpreende. O
curioso é que as crendices do passado persistem
em algum lugar do presente.
Assim, em 1983, quando ocorreu o mais longo
eclipse desta década, uma lenda semelhante à dos
egípcios voltou a assombrar os indonésios, que
tiveram o privilégio de ver a ocultação do Sol em
pleno dia. Durante cinco minutos, a Lua, muito
mais próxima da Terra, passou à frente do
astro-rei. Sua esfera de fogo, então, transformou-se
em um lindo disco negro, visível apenas porque à
sua volta permaneceu um fino halo de chamas — a corona. De acordo com os indonésios, o
Sol tinha acabado de ser devorado pelo monstro mítico Kala Rau.
Muito do interesse da ciência pelos eclipses vem do fato de que eles expõem com mais nitidez
o véu flamejante da corona. Os cientistas esperam aprender mais sobre os plasmas para um dia
fabricar uma imitação do reator central do Sol. A razão é que, embora na corona não ocorram
reações nucleares, ela é um bom exemplo natural de como o plasma se comporta sob a ação
de forças magnéticas. Pois é exatamente por meio de grandes ímãs que os físicos tentam
espremer os plasmas na Terra: desse modo, podem simular a enorme pressão gravitacional
que age no interior do Sol.
A ciência toma Sol.
Cinco séculos antes de Cristo, o grego Anaxágoras
disse que o Sol era uma esfera de ferro
incandescente. Ninguém lhe deu ouvidos. O
homem só começou a entender o Sol mais de 2 mil
anos depois. Em 1610, o italiano Galileu Galilei
anunciou ter visto ao telescópio estranhas manchas
negras na superfície solar. Hoje se sabe que as
manchas são áreas da superfície do Sol onde a
temperatura é menor por ação das forças
magnéticas ali concentradas. Mas já no século
XVII a descoberta de Galileu bastou para acabar
com o mito de que o Sol era perfeito e imutável.
Em 1834, o matemático alemão Carl Gauss
(1777—1835) teve a brilhante idéia de usar uma
bússola para saber se o Sol tinha força magnética
como a Terra. Nos anos seguintes, de fato,
verificou-se que não só ela existia ali como se tornava mais forte quando o Sol ficava mais
carregado com as manchas que tanto intrigaram Galileu. Outra inovação foi trazida pelo
astrônomo inglês John Herschel (1792—1871). Em 1839, usando apenas um prato com água,
ele mediu pela primeira vez a potência térmica do Sol.
Estimou que a temperatura de uma lâmina de água
de cerca de 2 centímetros de espessura subia,
exposta ao Sol, 1 grau centígrado por minuto —
uma indicação bastante boa de quantidade de
energia emitida pelo Sol.
Mas o grande salto da ciência solar já tinha sido
dado em 1814 com a invenção do espectroscópio,
aparelho capaz de decompor a luz como um
prisma. Cada substância, ao ser queimada, tem
uma espécie de assinatura luminosa. O arco-íris
produzido pelo espectroscópio decifra essa
assinatura na forma de uma determinada
combinação de cores. Assim começou a ser
conhecida a composição química do Sol.
Aprendeu-se que ele contém os mesmos elementos existentes na Terra, mas em proporções às
vezes muito diferentes. Por exemplo, o hélio é 20 por cento do Sol; na Terra, é menos de 1
por cento.
O espectroscópio, ao permitir que se analisasse o
interior dos átomos, ajudou a abrir caminho para a
grande revolução da Física neste século. Na
década de 30 ficou claro que a energia do Sol era
fruto de colossais reações atômicas. Foi a primeira
vez que se desconfiou de que nem o Sol nem
qualquer outra estrela são eternos. E o ciclo de
vida do astro-rei, determinado pela quantidade de
combustível nuclear disponível, pôde, enfim, ser
calculado.
Morre uma estrela: é o fim do mundo.
As estrelas empregam um sistema curioso para gerar energia: constroem átomos pesados a
partir de átomos mais leves. A luz e o calor que emitem é um simples resíduo do esforço
empregado na construção. Todos os elementos conhecidos, tais como o ferro, o oxigênio, o
ouro ou o urânio, nasceram dessa forma: assados nas fornalhas estelares. Até o aparecimento
das estrelas, há cerca de 15 bilhões de anos, praticamente toda a matéria existente estava na
forma de hidrogênio — o avô de todos os outros átomos.
Cerca de 1 milhão de anos depois do seu
nascimento, algo de novo aconteceu. As massas de
hidrogênio, agrupadas pela atração gravitacional,
começaram a criar estrelas e galáxias. Os átomos
que ficaram presos nos núcleos estelares, sob forte
pressão, fundiram-se sempre aos pares. E não se
tratou de uma simples soma: os novos “tijolos”
de matéria, contendo dois átomos soldados entre
si, formavam um novo elemento, o hélio. O Sol
provavelmente nasceu dos restos de outra estrela,
que por sua vez também pode ter nascido assim.
Trata-se portanto de um astro de segunda ou
terceira geração. Essa hipótese decorre de um fato
simples: o Sol contém átomos muito pesados, como o urânio, que se constituem apenas
quando uma estrela morre. Nesse caso o “reator” estelar, tendo usado todos os átomos leves
que possuía, já não gera o calor e a luz que serviam para conter sua própria gravidade. Assim,
o velho astro desmorona sobre si mesmo. A pressão interna momentaneamente se eleva a
níveis fantásticos e mesmo os átomos mais pesados podem se formar. Mas esse é também o
seu canto do cisne, pois a produção de energia é tão alta que destroça a estrela numa
explosão. Os seus gases, lançados ao espaço, serão as sementes de uma nova estrela.
O mesmo destino aguarda o Sol. Mas sua morte
não será tão espetacular porque ele contém
relativamente pouca matéria. Dentro de 5 bilhões de
anos, ao esgotar-se o seu combustível, haverá um
excesso fatal de produção energética. A explosão
resultante será lenta. O Sol apenas inchará como
um balão, engolindo gradualmente os planetas mais
próximos. O primeiro a ser devorado será
Mercúrio, seu vizinho. Depois será a vez de Vênus
e em seguida esta Terra. De amarelo, como hoje, o
Sol passará para laranja, depois para vermelho. Sua
superfície brilhante, enormemente expandida, terá
uma temperatura mais baixa, mas emissão total de
calor será maior.
Portanto, antes de desaparecer dentro do já então rarefeito gigante vermelho, a Terra será
assada em fogo brando. Em questão de duzentos anos, por exemplo, a temperatura média do
planeta vai no mínimo dobrar — e não há forma concebível de vida capaz de resistir a tamanha
subversão. As calotas polares, derretendo, encherão os oceanos.
Boa parte dos continentes ficará submersa e não
haverá refúgio possível contra o calor infernal que
se espalhará por toda a parte.
“Uma vasta Amazônia, quente e úmida, se
estenderá pelo planeta”, imagina o físico
canadense Hubert Reeves. “Mais tarde,
intermináveis incêndios consumirão tudo o que há
de orgânico.” Reeves imagina que seja possível
dobrar o tempo de vida útil do Sol, despejando
nele um arsenal de bombas de hidrogênio, de
modo a puxar combustível novo das camadas
externas para o centro, onde se dão as reações
nucleares. Mas talvez nunca venha a existir
tecnologia suficiente para fazer essas bombas
explodiram, não na superfície, mas dentro do
astro, como seria necessário. Enfim, depois de
alguns milhares de anos, a própria Terra se fundirá.
Baforadas tórridas encerrarão o espetáculo,
consumindo e espalhando pelo espaço a matéria
do Sol e de todos os planetas, mesmo os mais
distantes, como Netuno e Plutão.
No centro do sistema solar, então, restará apenas o antigo núcleo do Sol — uma “anã
branca”, no dizer dos astrônomos. Quase cem vezes menor do que a estrela Sol que lhe deu
origem, desprovida de combustível, ela queimará os seus restos, lentamente, como o carvão
que sobra de uma fogueira. Ao cabo de mais meio bilhão de anos, a anã se tornará negra e
gelada e não voltará a brilhar. Em vez disso, a matéria que a rodeava no passado terá formado
uma nova estrela, em outro lugar.
