O que é a cromosfera?
O ano é 3050; você é um astronauta em uma exploração espacial para estudar as estrelas e procurar vida em outros planetas. Conforme você passa voando pelo sol, ventos solares feitos de átomos carregados voam ao redor de sua nave. Você vê erupções solares – enormes picos de chamas se estendendo da superfície do sol, emitindo quantidades perigosas de radiação. Felizmente, sua nave o protege da energia que, de outra forma, o vaporizaria em um instante.
Ao passar por este local, você se pergunta de que realmente é feito o sol. De onde vêm essas explosões solares? O que causa o lindo brilho vermelho? Hoje, vamos investigar uma camada do sol: a cromosfera.
A cromosfera é a segunda camada externa, gasosa, da atmosfera do sol. Ele se estende de cerca de 250 milhas da superfície do Sol até 2.100 milhas para cima, tornando a cromosfera de 1.050 milhas de espessura. Para ter uma ideia da escala dessa distância, imagine um carro de San Diego a Seattle na costa da Califórnia. Esta viagem tem cerca de 1.255 milhas dependendo da sua rota, um pouco mais do que a espessura da cromosfera.
Temperatura da cromosfera?
Provavelmente, uma das temperaturas mais altas que você encontrou na Terra vem de uma fogueira, que queima em média cerca de 2.012 graus Fahrenheit. Embora o fogo seja uma das partes mais quentes de nossa vida diária, a temperatura da cromosfera varia entre 6.700 e 14.000 graus Fahrenheit. Nessa temperatura, as moléculas absorvem tanta energia, que se transformam de gás em plasma , um estado em que os átomos pegam uma carga, tornando-se ionizados . Este quarto estado da matéria contém a maior parte da energia e não é regularmente encontrado na Terra.
As camadas internas do sol aumentam de temperatura à medida que você se aproxima do centro do sol. No entanto, a atmosfera do sol fica mais quente à medida que você se move da cromosfera solar para a camada externa da atmosfera, a corona. A cromosfera é a mais fria onde começa a 250 milhas da superfície do sol, e a mais quente na parte externa da superfície do sol, a 2.100 milhas de distância. Os cientistas não sabem ao certo por que isso acontece, mas acham que tem a ver com o campo magnético do sol. Campos magnéticos e campos elétricos, como aqueles criados a partir dos íons no plasma, podem interagir.
Na cromosfera, existem tempestades magnéticas intensas que podem agitar o plasma, fazendo com que a temperatura suba à medida que nos afastamos do centro do sol. Imagine isso como uma reação química, mas para forças e energia. Se você já misturou bicarbonato de sódio e vinagre, sabe que os dois compostos reagem um com o outro, causando uma explosão de bolhas. Imagine que os campos magnéticos são como o bicarbonato de sódio e a energia elétrica no plasma é como o vinagre. Quando você os mistura nas tempestades magnéticas, eles causam uma explosão, vista como um rápido aumento da temperatura.
Composição
Então, do que todo esse plasma é feito? É difícil imaginar uma substância na Terra que sobreviveria a temperaturas de 14.000 graus Fahrenheit. As camadas externas do Sol, como a cromosfera, são compostas principalmente de hidrogênio e algum gás hélio na forma de plasma. Embora visível apenas durante um eclipse solar, a cromosfera é de cor vermelha. Na verdade, a cromosfera foi originalmente nomeada como tal devido à cor vermelha. Cromo significa cor e esfera se refere a ela como uma camada circular ao redor do sol. O gás hidrogênio ionizado emite energia que pode ser vista como uma luz vermelha visível na Terra.
O outro gás que compõe a cromosfera, o hélio, foi descoberto pela primeira vez no sol. Em 1868, o astrônomo britânico J. Norman Lockyer, propôs pela primeira vez a existência deste novo elemento. Só em 1895 o elemento foi isolado em um laboratório na Terra e os resultados de Lockyer foram validados.
Spicules
As espículas são explosões densas de gases característicos da cromosfera. As espículas alimentam o plasma na coroa, fornecendo combustível para as explosões solares, os jatos de chamas que vemos saltando ao redor da superfície do sol. As espículas viajam muito rápido, começando na cromosfera inferior. Viajando a cerca de 12 milhas por segundo, eles alcançam a coroa em 10 a 15 minutos e então entram em colapso. Os cientistas acham que as espículas são causadas por mudanças no campo magnético da fotosfera.
O processo começa com grandes ondas sonoras emanando do interior do sol. As ondas sonoras são empurradas através do núcleo para a fotosfera através de canais de campo magnético. À medida que as ondas sonoras fluem para fora, elas empurram o plasma para fora, fazendo com que os jatos de plasma saindo da cromosfera se formem.
Pense nisso como espremer pasta de dente de um tubo; o recipiente de plástico é como o campo magnético, fornecendo um canal para o plasma. Quando você espreme a pasta de dente, ela sai pela outra extremidade. Imagine a onda sonora como sua mão e a pasta de dente como o plasma. Quando a onda sonora empurra o plasma, ele esguicha o canal do campo magnético como uma espícula.
Resumo da lição
A cromosfera é a segunda camada externa da atmosfera do sol, estendendo-se de 250 milhas a 2.100 milhas acima da superfície do sol. As temperaturas na cromosfera externa podem subir a 14.000 graus F. A cromosfera é feita principalmente de plasma de hidrogênio e hélio , que é ionizado para produzir luz vermelha visível, como visto durante um eclipse.
As correntes no plasma causadas por ondas sonoras no núcleo produzem espículas , grandes jatos de gases que disparam para a corona, mas rapidamente voltam para a cromosfera em cerca de 10-15 minutos.