A juventude turbulenta do Sol: assim era quando girava 10 vezes mais rápido do que hoje

O Sol que vemos hoje é um Sol maduro, uma estrela que mostra claramente os sinais da sua idade (tem cerca de 4,6 mil milhões de anos). Mas o Sol nem sempre foi como o vemos hoje. Durante a sua infância (e por infância queremos dizer quando tinha cerca de 100 milhões de anos), ele girava 100 vezes mais rápido do que gira hoje.

O Sol leva, em média, 30 dias para completar uma rotação em torno do seu eixo, enquanto nos seus estágios iniciais levava apenas 16 horas. Este corpo celeste, aproximadamente 1,5 milhão de vezes maior do que a Terra, gira ainda mais rápido do que a Terra, que leva 24 horas para completar uma rotação em torno do seu eixo.

Um Sol destinado a mudar a sua velocidade de rotação

A velocidade de rotação do Sol mudou constantemente ao longo da sua longa vida. Isto ocorreu devido às diversas fases cruciais do seu crescimento, que, graças à ciência, acreditamos compreender muito bem.

Durante os primeiros 5 milhões de anos após o seu nascimento, o Sol girou a uma velocidade cerca de 50 vezes maior do que gira hoje. Ele queria girar mais rápido, mas algo o impedia. Era o seu disco protoplanetário de poeira e gás, dentro do qual os planetas do nosso sistema solar estavam a formar-se ou se formariam, que "limitava" a sua velocidade através de ligações magnéticas altamente eficientes.

Em astrofísica, esta importante fase da vida do Sol é chamada de "travamento do disco": o disco e o Sol giram como um só, e o disco dita a velocidade.

Uma vez livre desta restrição imposta pelo disco, durante os próximos 100 milhões de anos, ele continuou a girar cada vez mais rápido, até atingir 100 vezes a sua velocidade atual. Esta aceleração foi resultado da sua contração: o Sol recém-nascido era maior do que é hoje e, durante as primeiras dezenas de milhões de anos da sua vida, encolheu até atingir o seu tamanho atual.

Mas, após os primeiros 100 milhões de anos, algo acontece. Inicia-se uma desaceleração inexorável que, ao longo de 4,5 mil milhões de anos, fez com que a rotação do Sol em torno do seu eixo variasse de uma rotação a cada 16 horas para uma a cada 30 dias. Os intensos campos magnéticos produzidos no Sol, que emergem da superfície e permeiam a atmosfera, causam uma desaceleração real devido ao vento solar, às ejeções de massa coronal e ao desenvolvimento de uma extensa magnetosfera.

A história da rotação do Sol está intimamente ligada à história da sua atividade magnética.

Os efeitos magnéticos da rotação

A atividade magnética solar e a rotação variam em conjunto. Isto significa que todos os fenómenos que observamos na superfície solar (manchas solares, erupções solares, ejeções de massa coronal e vento solar) são gerados pelo intenso campo magnético solar, que é gerado e intensificado pela rotação do Sol. Quanto maior a rotação, mais intensos os campos magnéticos e mais frequentes e intensas as manifestações da atividade.

Portanto, o jovem Sol, que girava 100 vezes mais rápido, era muito mais turbulento do que é hoje. Erupções e ejeções de massa coronal (EMCs) no jovem Sol eram tão frequentes e intensas que bombardearam severamente a Terra, impedindo a formação de vida durante pelo menos os primeiros 2 a 3 mil milhões de anos.

À medida que o Sol começou a amadurecer e tornou-se menos turbulento, condições mais favoráveis desenvolveram-se na zona habitável onde a Terra está localizada.

Hoje, o Sol continua a ser uma estrela ativa. Frequentemente ouvimos falar de tempestades geomagnéticas causadas por ejeções de massa coronal (EMCs) geradas por erupções solares. A rede de sentinelas terrestres — satélites prontos para enviar alertas quando o Sol expele o seu gás quente em direção à Terra — está a ser reforçada.

Felizmente, desde o início da vida, o Sol manteve um nível de atividade compatível e, graças à sua rotação cada vez mais lenta, é uma estrela "madura".

Mas como sabemos de tudo isto?

As estrelas contam-nos! Na verdade, o que aconteceu com a rotação do Sol acontece com todas as estrelas com massas semelhantes ou menores que a do Sol. Quando observamos estrelas de diferentes idades, vemos como as estrelas muito jovens estão magneticamente ligadas aos seus discos; as maiores, com dezenas de milhões de anos, giram extremamente rápido; e então, as estrelas que envelhecem gradualmente giram cada vez mais devagar.

O estudo das estrelas permitiu-nos reconstruir a história de rotação da nossa própria estrela. O estudo de estrelas mais antigas que o Sol também nos permitiu prever a rotação futura do nosso Sol... mas falaremos mais sobre isso adiante.