Como a ciência identifica os elementos presentes no Sol a 150 milhões de quilômetros

Determinar do que o Sol é feito, mesmo sem pousar um equipamento em sua superfície, tornou-se possível graças a métodos de análise da luz desenvolvidos desde o século XIX. A estrela, situada a aproximadamente 150 milhões de quilômetros, é investigada por meio de instrumentos terrestres e sondas espaciais que confirmam, com alto grau de precisão, a presença e a proporção de cada elemento químico no astro.

Espectroscopia revela a composição solar

O procedimento central usado pelos pesquisadores é a espectroscopia. A técnica divide a luz emitida pelo Sol em faixas de frequência, produzindo linhas que funcionam como “impressões digitais” dos átomos. Cada elemento absorve e emite luz em comprimentos de onda específicos; ao comparar os padrões solares com aqueles gerados em laboratório, os cientistas identificam quais substâncias formam o astro-rei.

Os resultados mostram que cerca de 78,5% da massa solar corresponde a hidrogênio, seguidos por 19,7% de hélio. O restante, aproximadamente 2%, reúne oxigênio, carbono, nitrogênio, ferro e outros elementos mais pesados, de acordo com o Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

Descoberta do hélio durante um eclipse

A espectroscopia ganhou destaque em 1868, quando os astrônomos Pierre Janssen e Norman Lockyer analisaram a luz solar durante um eclipse total. Ambos notaram uma linha amarela incomum que não correspondia a nenhum elemento conhecido. O sinal foi atribuído a uma substância inédita, batizada de hélio em referência a Hélios, divindade grega associada ao Sol.

Por anos, laboratórios procuraram o mesmo espectro em materiais terrestres sem sucesso. Mesmo sem a comprovação direta, Janssen e Lockyer receberam reconhecimento da comunidade científica, sendo citados em 1887 por John William Draper na cerimônia de abertura da Sociedade Americana de Química. A confirmação só ocorreu em 1892, quando o físico Luigi Palmieri detectou o gás hélio na lava do Monte Vesúvio, marco que consolidou a prática de identificar um elemento primeiro no espaço e somente depois na Terra.

Instrumentos atuais ampliam a precisão

Os espectrômetros modernos utilizam sensores digitais capazes de registrar diferenças mínimas na intensidade da luz, elevando a resolução das medições. Paralelamente, radiotelescópios passam a acompanhar o Sol em frequências de micro-ondas e ondas de rádio, fornecendo dados sobre processos invisíveis no espectro óptico. Um dos principais equipamentos na área é o Telescópio Solar Daniel K. Inouye (DKIST), instalado no Havaí, que observa regiões ativas, manchas solares e dinâmicas magnéticas com grande detalhamento.

Sondas investigam partículas e campos magnéticos

Missões espaciais complementam as observações a distância. A Parker Solar Probe, da NASA, e a Solar Orbiter, da Agência Espacial Europeia (ESA), aproximam-se da estrela para medir diretamente partículas do vento solar e analisar linhas de campo magnético em sua coroa. Embora não coletem amostras físicas nem pousem no astro — condição inviável devido às temperaturas de aproximadamente 6 000 °C na fotosfera —, esses veículos enviam dados que validam modelos teóricos construídos a partir das medições espectroscópicas.

Impactos do conhecimento sobre a composição solar

Entender quais elementos compõem o Sol esclarece a fusão nuclear que converte hidrogênio em hélio no núcleo da estrela, processo responsável pela emissão de luz e calor que sustentam a vida na Terra. A composição da superfície também ajuda a explicar fenômenos como explosões solares e ejeções de massa coronal. Essas erupções lançam partículas energéticas que podem atingir satélites, redes elétricas, sistemas de navegação por GPS e comunicações de rádio; conhecer sua origem permite aprimorar previsões e minimizar impactos.

Além disso, o Sol funciona como parâmetro para estudar outras estrelas. Ao compará-lo com corpos semelhantes, astrônomos estimam idade, ciclo de vida e evolução estelar. A proporção entre elementos leves e pesados ainda oferece indicações sobre a história do Universo, logo após o Big Bang, ao refletir processos de nucleossíntese ocorridos em escalas cosmológicas.

Com o avanço dos instrumentos de observação, a combinação de espectroscopia, radiotelescópios e sondas espaciais reforça a capacidade de investigar objetos a grande distância. O monitoramento contínuo da luz e das partículas solares permanece fundamental para ampliar o entendimento sobre a estrela central do Sistema Solar e seus efeitos no ambiente espacial que envolve a Terra.