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Nebulosa de Eta Carina

Ditos

"Não é possível conceber algo tão estranho e implausível que não tenha já sido dito por um ou outro filósofo."
- René Descartes


As estrelas: bolas quentes de gás

2006-03-02
Pumba: Timón?
Timón: Sim?
Pumba: Alguma vez te perguntaste o que são aqueles pontos luminosos lá em cima.
Timóm: Pumba, não me perguntei. Eu sei.
Pumba: Sim? Que são? Timón: São pirilampos. Pirilampos que ficaram colados naquela... coisa... preta.
Pumba: Oh! Eu sempre pensei que eram bolas de gás a arder a milhões de quilómetros de distância.

"O Rei Leão" ("The Lion King", 1994)

Como diz Pumba, uma estrela pode imaginar-se como uma bola de gás em equilíbrio: resultado da gravidade que leva a estrela a contrair-se e da pressão da radiação, devida às reacções nucleares, que a levam a expandir-se. Por efeito da pressão, é possível a fusão nuclear no núcleo da estrela, cuja energia se transforma em radiação. A radiação é libertada como luz, mas não imediatamente, demora algum tempo a chegar do núcleo à superfície da estrela. No caso do Sol este tempo é mais ou menos um milhão de anos. Só corpos com massas maiores a umas 0,8 vezes a massa do Sol podem ter no seu interior a pressão e temperatura suficientes para produzir as reacções nucleares típicas das estrelas. Ao contrário do que se suponha em “2010: O ano do contacto” (“2010”, 1984) Júpiter, nunca se poderia transformar em estrela a menos que tivesse incrementado de algum jeito a massa, incremento que implicaria também a mudança das órbitas dos outros planetas do Sistema Solar.

Na história de "2010", para poderem criar um novo Sol que iluminasse os gelos de Europa que permitisse o desenvolvimento da vida, os entes (aqueles que construíram também o misterioso monólito negro) transformam Júpiter numa estrela. A superfície cobre-se de pequenos monólitos que se reproduzem muito rapidamente. A ideia visual é que, se essa massa se condensasse no centro, bastaria para as reacções nucleares começarem.

Mas então, pode ser Júpiter uma estrela? Por um lado, temos que dizer que Júpiter radia para o espaço mais energia do que recebe do Sol, devido a um mecanismo conhecido como compressão gravitacional. Mas só este facto não faz com que Júpiter se converta numa estrela. Para o ser, devia ter cerca de 100 vezes mais massa. Vamos ver porquê. A composição química da atmosfera do planeta é basicamente a da nebulosa primordial que formou o Sol e os planetas, fundamentalmente hidrogénio e hélio. O centro do planeta (20000 km em baixo das nuvens que o cobrem) é tão denso que a força da gravidade pode comprimir o hidrogénio até um ponto em que passa de gás a metal. No entanto, não é suficiente para atingir as condições de pressão e temperatura que são precisas para iniciar as reacções de fusão que produzem energia nuclear numa estrela. Júpiter tem mais ou menos um milésimo da massa do Sol, cem vezes menos massa do que a estrela mais pequena.

As estrelas são como organismos vivos no Universo, ou seja, nascem, vivem um certo tempo e depois morrem. O que fazem na vida depende de certas condições, das quais a mais importante é a quantidade de matéria com que nasceram. Quanto maior é a massa da estrela, mais rápido consumirá o seu combustível e mais breve será a sua existência. Algumas delas resignam-se ao seu destino, terminando a sua história como pequenos faróis que emitem luz em quanto arrefecem lentamente. Mas outras dizem adeus à vida de forma espectacular.

O árbitro que decide como será o fim duma estrela é o mesmo que controla a sua vida: a massa. As estrelas que tenham massa igual ou menor a +/- a massa do Sol vão terminar a vida como anãs brancas. Se tiverem ao fim da vida entre uma e quatro vezes a massa do Sol, transformar-se-ão em estrelas de neutrões. E se ao fim da vida tiveram mais que quatro vezes a massa do Sol, morrerão como buracos negros.


Tradução de Cristina Zurita.
Héctor Castañeda é astrónomo no Instituto de Astrofísica das Canárias e mantém um site internet com informação em castelhano.