O Sol está a cerca de 150 milhões de quilômetros da Terra, distância que impede sondas ou astronautas de alcançarem sua superfície incandescente, estimada em 6 000 °C. Ainda assim, astrônomos determinam com grande precisão quais elementos formam a estrela. O principal método utilizado é a espectroscopia, técnica que decompõe a luz solar em um espectro de linhas, cada uma associada a um comprimento de onda específico. Como átomos diferentes absorvem e emitem energia em comprimentos de onda próprios, cada linha funciona como uma “impressão digital” que denuncia a presença de um elemento químico.
Na prática, pesquisadores coletam a luz do Sol com telescópios equipados com espectrômetros. O feixe atravessa prismas ou redes de difração que separam as cores e formam o espectro. As linhas escuras, conhecidas como linhas de absorção, são comparadas a padrões obtidos em laboratório. Ao identificar coincidências, os cientistas apontam que substâncias estão presentes e calculam sua abundância relativa. De acordo com estudo do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, aproximadamente 78,5 % da massa solar é hidrogênio, 19,7 % é hélio e os 2 % restantes englobam oxigênio, carbono, nitrogênio, ferro e outros elementos mais pesados.
Descoberta histórica do hélio
A eficácia da espectroscopia ficou evidente em 1868, durante um eclipse solar observado pelos astrônomos Pierre Janssen e Norman Lockyer. Ao analisarem a cromosfera, eles notaram uma linha amarela inédita, sinal de um elemento desconhecido. A substância foi batizada de hélio, em referência a Hélios, divindade grega do Sol. Embora a dupla não conseguisse reproduzir a linha em experimentos terrestres, seu trabalho recebeu destaque, e em 1887 o químico John William Draper homenageou ambos na inauguração da Sociedade Americana de Química. O hélio só seria detectado na Terra 25 anos depois, em 1892, quando o físico Luigi Palmieri encontrou o gás em amostras de lava do Monte Vesúvio.
Instrumentos modernos refinam medições
Desde o século XIX, os espectrômetros ganharam sensores digitais capazes de registrar dados em alta resolução e reduzir margens de erro. Complementando a luz visível, radiotelescópios monitoram o Sol em micro-ondas e rádio, revelando fenômenos que escapam à detecção óptica tradicional. Entre os equipamentos de ponta, destaca-se o Telescópio Solar Daniel K. Inouye (DKIST), instalado no Havaí, que investiga detalhes da atmosfera solar com algumas das imagens mais nítidas já obtidas.
Sondagens espaciais também desempenham papel decisivo. A Parker Solar Probe, da NASA, e a Solar Orbiter, da Agência Espacial Europeia, realizam passagens a poucos milhões de quilômetros do astro-rei. Embora não entrem na fotosfera, esses veículos coletam partículas do vento solar, medem campos magnéticos e fornecem parâmetros que confirmam ou ajustam modelos teóricos derivados da espectroscopia. As informações ajudam a entender a dinâmica interna da estrela e a evolução de sua atmosfera.
Importância de conhecer a química solar
Saber do que o Sol é feito esclarece o mecanismo de fusão nuclear que converte hidrogênio em hélio no núcleo. Essa reação gera o fluxo constante de energia que sustenta a vida na Terra. A composição superficial também influencia a ocorrência de erupções, como explosões solares e ejeções de massa coronal, capazes de afetar satélites, redes elétricas, sistemas de navegação e comunicações. Monitorar os elementos presentes e as condições físicas associadas a esses eventos melhora a capacidade de previsão e mitigação de impactos.
Além de proteger infraestruturas, a química solar serve como referência para examinar outras estrelas. Ao comparar proporções de hidrogênio, hélio e metais em astros de massas variadas, astrônomos estimam idades, ciclos evolutivos e características de galáxias inteiras. A razão entre elementos leves e pesados preserva ainda indícios das condições que dominaram o Universo logo após o Big Bang, oferecendo pistas sobre a formação da matéria nos primeiros instantes cósmicos.
Assim, mesmo sem pousar na estrela, a combinação de espectroscopia, observatórios de última geração e missões espaciais revela em detalhes a composição do Sol, demonstrando a capacidade da ciência de decifrar fenômenos a milhões de quilômetros de distância.
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