Ilustração de convecção em estrela parecida ao sol. Crédito de imagem: NASA / CXC / M.Weiss. Clique para ampliar
A pesquisa do Observatório de Raios-X Chandra da NASA de estrelas próximas ao sol sugere que há quase três vezes mais néon no sol e no universo local do que se pensava anteriormente. Se for verdade, isso resolveria um problema crítico com a compreensão de como o sol funciona.
"Usamos o sol para testar o quão bem entendemos as estrelas e, até certo ponto, o resto do universo", disse Jeremy Drake, do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, em Cambridge, Massachusetts. "Mas, para entender o sol, precisamos saber exatamente do que é feito ”, acrescentou.
Não se sabe quanto néon o sol contém. Esta é uma informação crítica para a criação de modelos teóricos do sol. Os átomos de néon, junto com o carbono, o oxigênio e o nitrogênio, desempenham um papel importante na rapidez com que a energia flui das reações nucleares do núcleo do sol até a borda, onde irradia para o espaço.
A taxa desse fluxo de energia determina a localização e o tamanho de uma região estelar crucial chamada zona de convecção. A zona se estende de perto da superfície do sol para dentro aproximadamente 125.000 milhas. A zona é onde o gás passa por um movimento convectivo, muito parecido com o ar instável em uma tempestade.
"Esse gás turbulento tem um trabalho extremamente importante, porque quase toda a energia emitida na superfície do sol é transportada para lá por convecção", disse Drake.
A quantidade aceita de néon no sol levou a um paradoxo. A localização e o tamanho previstos da zona de convecção solar não estão de acordo com os deduzidos das oscilações solares. As oscilações solares são uma técnica que os astrônomos usavam para investigar o interior do sol. Vários cientistas notaram que o problema poderia ser resolvido se a abundância de neon fosse na verdade cerca de três vezes maior do que a atualmente aceita.
Tentativas de medir a quantidade precisa de néon no sol foram frustradas por uma peculiaridade da natureza; átomos de néon não emitem assinaturas à luz visível. No entanto, em um gás aquecido a milhões de graus, o néon brilha intensamente em raios-X. Estrelas como o sol estão cobertas por esse gás superaquecido que é traído pela coroa branca ao seu redor durante eclipses solares. No entanto, as observações da coroa do sol são muito difíceis de analisar.
Para investigar o conteúdo de neon, Drake e sua colega Paola Testa, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, em Cambridge, Massachusetts, observaram 21 estrelas semelhantes ao sol a uma distância de 400 anos-luz da Terra. Essas estrelas locais e o sol devem conter aproximadamente a mesma quantidade de neon quando comparados ao oxigênio.
No entanto, esses parentes estelares próximos contêm, em média, quase três vezes mais neon do que se acredita para o sol. "Ou o sol é uma aberração em seu bairro estelar ou contém muito mais néon do que pensamos", disse Testa.
Esses resultados do Chandra garantiram aos astrônomos que a teoria física detalhada por trás do modelo solar é segura. Os cientistas usam o modelo do sol como base para entender a estrutura e evolução de outras estrelas, bem como de muitas outras áreas da astrofísica.
"Se a maior abundância de néon medida por Drake e Testa estiver correta, é um triunfo simultâneo para Chandra e para a teoria de como as estrelas brilham", disse John Bahcall, do Instituto de Estudos Avançados de Princeton, NJ. Bahcall é especialista em o campo que não estava envolvido no estudo Chandra. Drake é o principal autor do estudo publicado na edição desta semana da revista Nature.
O Marshall Space Flight Center da NASA, Huntsville, Alabama, gerencia o programa Chandra da Diretoria de Missões Científicas da agência. O Observatório Astrofísico Smithsonian controla as operações científicas e de vôo do Chandra X-ray Center em Cambridge, Massachusetts.
Fonte original: Chandra News Release
