Por que o Sol brilha?
O Sol não está pegando fogo
O Sol parece uma fogueira gigantesca, mas não está queimando. Se fosse feito de carvão, teria se consumido em alguns milhares de anos. E já brilha há quase cinco bilhões de anos.
Do que o Sol é feito
O Sol é feito principalmente de hidrogênio, o elemento mais simples. Um átomo de hidrogênio tem no centro uma única partícula com carga positiva, um próton. Em volta dele há um elétron com carga negativa.
A gravidade esmaga o Sol
O Sol pesa trezentas mil vezes mais que a Terra. A própria gravidade dele puxa tudo para o centro e comprime o gás lá dentro. Gás comprimido esquenta, igual à bomba quando você enche o pneu da bicicleta.
Um inferno no núcleo
A parte mais comprimida e mais quente do Sol é o centro, o núcleo: mais de 15 milhões de graus. Quanto mais quente uma coisa, mais rápido as partículas dela se movem. No núcleo elas zunem tão depressa que os elétrons se soltam dos prótons e voam por conta própria.
Prótons se repelem
Cargas iguais se repelem, então os prótons se empurram para longe. Quanto mais rápido voam um contra o outro, mais perto chegam, mas no fim a repulsão sempre vence. No núcleo do Sol eles são tão rápidos que às vezes chegam a se tocar.
Confira você mesmo
Encha dois balões, esfregue-os no cabelo e pendure-os em linhas, um ao lado do outro. Os balões se afastam. Os dois têm a mesma carga, aqui negativa, e por isso se repelem como dois prótons.
Uma vez a cada bilhões de anos
Depois de se tocarem, porém, eles quase sempre se separam de novo. Só se juntam se, naquele exato momento, um deles disparar um pósitron, uma partícula minúscula como o elétron, só que com carga positiva, e virar um nêutron. Próton e nêutron não se repelem e, ao contrário de dois prótons, ficam juntos. Mas essa transformação é raríssima: um próton espera por ela, em média, bilhões de anos.
Bem apertados
Só que no núcleo há uma quantidade inimaginável de prótons, e a gravidade os espremeu bem juntinhos. Um litro dessa matéria pesaria 150 quilos. Por isso, até uma junção tão rara acontece o tempo todo.
Quatro prótons viram hélio
O par unido continua voando pelo núcleo do Sol até que outros dois prótons se juntem a ele. Um deles também vira nêutron, e surge o hélio, o gás dos balões de parque de diversões. Essa junção a temperaturas altíssimas se chama fusão nuclear. O hélio então fica no núcleo e, por enquanto, não se junta mais.
A vez do hélio vem depois
Um núcleo de hélio tem dois prótons, então dois núcleos de hélio se repelem ainda mais que dois prótons. Eles vão começar a se juntar quando o hidrogênio do núcleo do Sol acabar, daqui a uns cinco bilhões de anos, e o núcleo esquentar até 100 milhões de graus. Aí três núcleos de hélio vão formar carbono, o elemento de que é feito, por exemplo, o grafite do lápis.
Um pedacinho de massa vira luz
O hélio pesa um pouco menos que os quatro prótons de que foi feito. Assim, de cada quilo de hidrogênio, uns sete gramas viram luz e calor. É tanta energia quanto a queima de 20 mil toneladas de carvão.
O Sol emagrece
A cada segundo, o Sol transforma assim 600 milhões de toneladas de hidrogênio em hélio. Cerca de 4 milhões de toneladas viram luz. Para o Sol isso é só uma migalha: o hidrogênio dele ainda dura uns cinco bilhões de anos.
Um longo caminho para fora
A energia do núcleo chega à superfície devagar. A luz fica ricocheteando de um lado para o outro dentro do Sol tão denso, e a viagem dela para fora leva dezenas de milhares de anos, talvez mais de cem mil. Da superfície até nós, ela chega em oito minutos.
Um Sol na Terra
Estamos tentando fazer a fusão nuclear funcionar também na Terra e gerar eletricidade com ela. Só que não temos a gravidade do Sol, então esquentamos o gás a 150 milhões de graus, dez vezes mais que no núcleo do Sol. Um gás tão quente só pode ser segurado por ímãs fortes, numa máquina em forma de pneu chamada tokamak. Nenhuma parede aguentaria.
Então, por que o Sol brilha?
O Sol não está pegando fogo. A gravidade comprime e esquenta o núcleo dele, e lá acontece a fusão nuclear: os prótons do hidrogênio se juntam devagar e formam hélio. No caminho, um pedacinho de massa vira luz, e há tanto hidrogênio que ele dura bilhões de anos.