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20.6: Matéria interestelar ao redor do Sol

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    objetivos de aprendizagem

    Ao final desta seção, você poderá:

    • Descreva como a matéria interestelar é organizada em torno do nosso sistema solar
    • Explique por que os cientistas acham que o Sol está localizado em uma bolha quente

    Queremos concluir nossa discussão sobre a matéria interestelar perguntando como esse material é organizado em nossa vizinhança imediata. Como discutimos acima, observatórios de raios-X em órbita mostraram que a galáxia está cheia de bolhas de gás quente emissor de raios-X. Eles também revelaram um fundo difuso de raios-X que parece preencher o céu inteiro do nosso ponto de vista (Figura\(\PageIndex{1}\)). Embora parte dessa emissão venha da interação do vento solar com o meio interestelar, a maioria vem de fora do sistema solar. A explicação natural de por que há gás emissor de raios X ao nosso redor é que o próprio Sol está dentro de uma das bolhas. Portanto, chamamos nosso “bairro” de Local Hot Bubble, ou Local Bubble, para abreviar. A bolha local é muito menos densa — uma média de aproximadamente 0,01 átomos por cm 3 — do que a densidade interestelar média de cerca de 1 átomo por cm 3. Esse gás local tem uma temperatura de cerca de um milhão de graus, assim como o gás nas outras superbolhas que se espalham por nossa galáxia, mas como há tão pouco material quente, essa alta temperatura não afeta de forma alguma as estrelas ou planetas na área.

    O que causou a formação da bolha local? Os cientistas não têm certeza, mas o principal candidato são os ventos das estrelas e as explosões de supernovas. Em uma região próxima na direção das constelações de Scorpius e Centaurus, muita formação estelar ocorreu há cerca de 15 milhões de anos. A mais massiva dessas estrelas evoluiu muito rapidamente até produzir ventos fortes, e algumas terminaram suas vidas explodindo. Esses processos encheram a região ao redor do Sol com gás quente, afastando o gás mais frio e denso. A borda dessa superbolha em expansão atingiu o Sol há cerca de 7,6 milhões de anos e agora fica a mais de 200 anos-luz depois do Sol na direção geral das constelações de Orion, Perseu e Auriga.

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    Figura\(\PageIndex{1}\) Sky em raios-X. Esta imagem, feita pelo satélite ROSAT, mostra todo o céu em raios-X vistos da Terra. Cores diferentes indicam diferentes energias de raios-X: vermelho é 0,25 quiloelétron-volts, verde é 0,75 quiloelétron-volts e azul é 1,5 quiloelétron-volts. A imagem é orientada de forma que o plano da galáxia atravesse o meio da imagem. A cor vermelha onipresente, que não desaparece completamente nem mesmo no plano galáctico, é evidência de uma fonte de raios X ao redor do Sol.

    Algumas nuvens de matéria interestelar existem dentro da bolha local. O próprio Sol parece ter entrado em uma nuvem há cerca de 10.000 anos. Esta nuvem é quente (com uma temperatura de cerca de 7000 K) e tem uma densidade de 0,3 átomo de hidrogênio por cm 3 — mais alta do que a maioria da bolha local, mas ainda tão tênue que também é chamada de penugem local (Figura\(\PageIndex{2}\)). (Esses nomes astronômicos às vezes não são divertidos?)

    Embora seja uma nuvem bem fina, estimamos que ela contribua de 50 a 100 vezes mais partículas do que o vento solar para o material difuso entre os planetas do nosso sistema solar. Essas partículas interestelares foram detectadas e seus números contados pela espaçonave viajando entre os planetas. Talvez algum dia, os cientistas inventem uma maneira de coletá-las sem destruí-las e devolvê-las à Terra, para que possamos tocar — ou pelo menos estudar em nossos laboratórios — esses mensageiros de estrelas distantes.

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    Figura\(\PageIndex{2}\) Local Fluff. O Sol e os planetas estão atualmente se movendo através da Nuvem Interestelar Local, que também é chamada de Pluff Local. Fluff é uma descrição apropriada porque a densidade dessa nuvem é de apenas 0,3 átomo por cm 3. Em comparação, a atmosfera da Terra na borda do espaço tem cerca de 1,2 × 10 13 moléculas por cm3. Esta imagem mostra as manchas de matéria interestelar (principalmente gás hidrogênio) dentro de cerca de 20 anos-luz do Sol. A temperatura da nuvem interestelar local é de cerca de 7.000 K. As setas apontam para as direções em que diferentes partes da nuvem estão se movendo. Os nomes associados a cada seta indicam as constelações localizadas no céu em direção às quais as partes da nuvem estão indo. Acredita-se que o sistema solar tenha entrado na Nuvem Interestelar Local, que é uma pequena nuvem localizada dentro de uma superbolha muito maior que está se expandindo para fora da região do céu Escorpião-Centauro, em algum momento entre 44.000 e 150.000 anos atrás e espera-se que permaneça dentro dela por mais 10, 000 a 20.000 anos.

    Conceitos principais e resumo

    O Sol está localizado na borda de uma nuvem de baixa densidade chamada Local Fluff. O Sol e essa nuvem estão localizados dentro da Bolha Local, uma região que se estende a pelo menos 300 anos-luz do Sol, dentro da qual a densidade do material interestelar é extremamente baixa. Os astrônomos acham que essa bolha foi soprada por algumas estrelas próximas que sofreram um vento forte e algumas explosões de supernovas.

    Glossário

    Bolha local
    (ou bolha quente local) uma região de gás de baixa densidade e milhões de graus na qual o Sol e o sistema solar estão atualmente localizados
    Penugem local
    uma nuvem um pouco mais densa dentro da bolha local, dentro da qual o sol também está