Como cientistas sabem do que o Sol é feito?

Mesmo estando a 150 milhões de quilômetros da Terra, o Sol é uma das estrelas mais estudados pela ciência. Mas, se nunca enviamos uma sonda até sua superfície, e muito menos colocamos um astronauta lá, como é possível saber do que ele é feito?

Em um primeiro olhar, pode parecer impossível resolver essa questão. Porém, a engenhosidade cientifica usa saberes da física e tecnologia de ponta para descobrir os elementos que compõem o astro-rei.

O segredo está na análise da luz. Pesquisadores utilizam o método conhecido como espectroscopia para dividir a luz do Sol em linhas com comprimentos de onda específicos – cada um correspondendo a um elemento químico diferente. É como se cada átomo deixasse uma impressão digital luminosa.

Ao comparar essas linhas com padrões conhecidos em laboratório, os cientistas conseguem dizer quais elementos estão presentes no Sol, e em quais proporções.

A maioria da massa solar é formada por hidrogênio (cerca de 78,5%) e hélio (19,7%). Os outros 2% incluem oxigênio, carbono, nitrogênio, ferro e outros elementos mais pesados, segundo um artigo do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

A superfície do Sol tem uma temperatura de cerca de 6 mil °C. (Imagem: NASA / SDO / AIA / EVE /HMI / helioviewer.org)

Hélio foi descoberto no Sol antes de ser identificado na Terra

Em 1868, os astrônomos Pierre Janssen e Norman Lockyer estudavam a luz do Sol durante um eclipse quando identificaram uma linha espectral amarela incomum em seus equipamentos. Era a assinatura de um elemento até então desconhecido, que logo foi batizado de hélio, uma homenagem a Hélios, o deus grego do Sol.

Os pesquisadores buscaram por anos encontrar um sinal correspondente com experimentos, mas não conseguiram. Embora sem poderem provar sua descoberta, a dupla ganhou reconhecimento e, em 1887, foi exaltada pelo cientista americano John William Draper nos discursos de inauguração da Sociedade Americana de Química.

O hélio só foi encontrado na Terra quase 25 anos depois, em 1892, pelo físico italiano Luigi Palmieri, que detectou o composto em sua forma gasosa enquanto analisava a lava do Monte Vesúvio. Esse foi um marco na história da ciência: a primeira vez que um elemento foi encontrado no espaço antes de ser descoberto na Terra.

A fusão de átomos de hidrogênio para formar hélio no núcleo do Sol libera luz e calor, fatores essências para a vida na Terra. (Imagem: muratart / Shutterstock)

Novas tecnologias aprimoraram o estudo do astro-rei

Desde os tempos de Janssen e Lockyer, a tecnologia avançou muito. Hoje, espectrômetros modernos conseguem identificar elementos com altíssima precisão usando sensores digitais. Além disso, novas ferramentas ajudam a complementar a análise da luz visível.

Os radiotelescópios observam o Sol em frequências como micro-ondas e ondas de rádio, revelando processos físicos que não são visíveis ao olho humano. O Telescópio Solar Daniel K. Inouye (DKIST), por exemplo, é um dos mais refinados equipamentos utilizados para estudar os eventos solares.

Já as sondas espaciais, como a Parker Solar Probe, da NASA, e a Solar Orbiter, da Agência Espacial Europeia ESA, viajam próximas ao Sol para medir diretamente partículas do vento solar e campos magnéticos

Essas missões não pegam amostras ou pousam na estrela, o que seria impossível. Mas, elas ajudam a validar os modelos teóricos e melhorar nossa compreensão sobre o que acontece na atmosfera do astro-rei.

Sondas Solar Orbiter e Parker, respectivamente da ESA e da NASA, estudam os ventos solares (Imagem: Solar Orbiter: ESA/ATG medialab; Parker Solar Probe: NASA/Johns Hopkins APL)

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Entender o Sol é fundamental para a humanidade

Ao conhecer os elementos presentes no Sol, conseguimos entender como a fusão nuclear transforma hidrogênio em hélio. Esse processo libera a energia que aquece o nosso planeta e permite que a vida aconteça.

A composição química da superfície solar também explica a formação de fenômenos como explosões solares e ejeções de massa coronal. Essas erupções podem atingir a Terra e interferir em satélites, redes de energia, GPS e comunicações. Entender sua origem ajuda a prever e reduzir seus impactos.

O astro-rei também serve como modelo para estudar outras estrelas. Ao compará-lo com astros semelhantes, é possível estimar a idade e evolução de corpos celestes. A química solar ainda guarda pistas sobre o passado do cosmos. A proporção entre elementos leves e pesados ajuda a reconstituir o que aconteceu logo após o Big Bang, segundo um artigo do Instituto de Geociências da USP.

Por isso, entender a composição do Sol vai muito além da curiosidade: é uma prova de como pesquisadores, com observação cuidadosa, tecnologia de ponta e curiosidade, são capazes de revelar os segredos do Universo, mesmo a milhões de quilômetros de distância.

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