Observatório do CDCC - USP/SC
Sessão Astronomia
Adalberto Anderlini de Oliveira
O Sol
Os átomos
Próton
Nêutron
Elétron
A diferença entre materiais distintos está no número de
partículas elementares nos diferentes átomos
A matéria é feita de átomos, inclusive as estrelas.
De onde vem a luz do Sol ?
Prótons
Hélio
Pósitrons
+
E=
Neutrinos
+
+
2
mxc
Conservação de Energia
E = 21 500 000 000 kcal
m=1g
Combustão de 2 000 000
litros de gasolina
Não é toda a massa dos prótons que vai se transformar em luz
Mas dá para saber quais átomos
existem no Sol ?
O Sol está a 150 000 000 km
Querendo saber quais os
limites do conhecimento
humano, citou como
exemplo de algo destinado a
permanecer para sempre
desconhecido a constituição
química dos corpos celestes.
Filósofo Francês
Auguste Comte
(1798 - 1857)
Nem tudo a respeito do Sol se
encontra a 150 000 000 km
O que é a luz ?
EMPATE
Isaac Newton
(1642 - 1727)
Christian Huygens
(1629 - 1695)
luz tem comportamento dual
Os Aparelhos para estudar a Luz
Aparelho calibrado:
padronizar
Corrente (I)=
quantidade
tempo
Os Aparelhos para estudar a Luz
Espectrômetro
fotômetro
telescópio
colimador
I
lente
divergente
intensidade
prisma
contínuo
linha de absorção
azul
espelho
 (nm)
vermelho

O Espectro
Não!
Não!
ENão!
não!
Essa sim!
n p
p n
linhas de absorção
elétron com maior energia,
mas natureza prefere menor energia
O Espectro
n p
p n
linhas de emissão
O Espectro
de Vapores
Gustav Robert
Kirchhoff (1824 – 1887)
Robert Wilhelm Bunsen
(1811 – 1899)
Espectro de vapores
aquecidos em laboratório
Leis de Kirchhoff
Nuvem de Gás
Fonte de
Espectro Contínuo
Espectro Contínuo com
linhas de absorção
Espectro Contínuo
Linhas de Emissão
http://astro.if.ufrgs.br/rad/elements/Elements.htm
Mas, afinal, dá para saber quais átomos
existem lá no Sol ?
Dá para saber quais átomos existem lá no
Sol através do seu espectro
Dois problemas: descobrir a presença de um elemento, e
medir sua quantidade
Presença: descobrindo uma ou várias linhas de absorção ou
emissão
I
Hidrogênio: linhas características

Mas dá para saber a quantidade?
quanto mais intensa e mais escura a linha de
absorção, maior a quantidade
I

A abundância dos elementos no Sol
• 81,76 % Hidrogênio
• 18,17 % Hélio
• 0,07 % de outros átomos
Resultado inesperado, uma vez que na
Terra tem só 0,14 % de Hidrogênio
Os elementos que sofrem as
reações nucleares
O número de elementos que poderia estar
sofrendo reações nucleares foi reduzido
drasticamente.
Prótons
Hélio
Pósitrons
+
Neutrinos
+
+
Quais as condições necessárias para
ocorrer reações nucleares?
Tem Hidrogênio na Terra, mas ele não está fundindo.
Bomba de Hidrogênio (década de 1950)
Temperatura deve ser muito alta
Tudo o que podemos ver do Sol
é sua superfície
Como medir a temperatura da
superfície do Sol ?
A temperatura na superfície solar
I

Temperatura Superficial do Sol é 6 000 ºC
Com essa temperatura é impossível fundir hidrogênio
A temperatura do interior do Sol
A temperatura da superfície é
constante, apesar da energia
que sai. Logo, o interior deve
ser mais quente.
T=?
T = Const.
A temperatura da superfície já é bastante
quente para vaporizar qualquer substância
que conhecemos aqui na Terra, logo o Sol
deve ser uma imensa bola de gás.
Se é gás, por
que não
colapsa?
Partícula
Expansão
térmica
Contração
gravitacional
Ar
frio
Chama acesa
O que está acontecendo no interior do Sol ?
Equilíbrio de
forças !
Arthur S.
Eddington
(1882 – 1944)
Levando em consideração a massa do Sol (gravidade),
calcula a temperatura necessária para contrabalançar a
força da gravidade em cada profundidade.
Temperatura no centro: 15 000 000 ºC
E se não houvesse o equilíbrio entre
essas forças?
Quando o Sol nasceu e quando vai
morrer...
Nasceu há 4,5
bilhões de anos
vai morrer daqui 4,5
bilhões de anos
Qual a importância de estudar o Sol ?
S
a
l
v
a
d
o
r
D
a
l
í
Final da Apresentação
Dúvidas ?
• O Sol e as estrelas são feitos de átomos
• É uma imensa esfera de gás em equilíbrio entre as
forças gravitacional e térmica
• Luz é produzida em reações nucleares no centro do Sol
• Ela vai sendo absorvida e reemitida nas diversas
camadas mais externas
• A camada que vemos é a mais externa, responsável pelas
linhas de emissão e absorção (Leis de Kirchhoff)
• O Sol é feito basicamente de Hidrogênio e Hélio
• Temperatura superficial: 6 000 ºC
• No núcleo: 15 000 000 ºC
• Nasceu há 4,5 bilhões de anos, e viverá mais 4,5 bilhões
• O Sol é o responsável por manter a vida na Terra.
Referências e Bibliografia
Livros:
• E a luz se fez - Rudolf Thiel
• GILBERT,A.(1982): Origens históricas da física moderna, Fund. Calouste
Gulbenkian, Lisboa
• O Universo - Isaac Asimov
Internet:
http://geocities.yahoo.com.br/saladefisica9/index.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page
http://astro.if.ufrgs.br/
Agradecimentos
Ao Prof. Wilton S. Dias pelos livros emprestados