Sim o Sol tem uma atmosfera.

Disclaimer: Não tenho certeza se você quis dizer isso, mas sua pergunta implica que o Sol é um planeta. Ele, claro, é uma estrela e não um planeta. Só queria deixar isso claro.

O que é uma atmosfera?

Quando você pergunta se o Sol tem uma atmosfera, você está realmente fazendo uma pergunta complicada. O que você quer dizer com atmosfera? Como você define o limite do Sol, acima do qual qualquer coisa é considerada uma atmosfera? Isto é muito fácil para planetas como a Terra, já que eles têm uma bela superfície sólida. Mas o Sol é uma bola gigante de plasma aquecida a milhares de graus. Não há uma divisão fácil ou clara entre a “superfície” e a “atmosfera”. Qualquer discussão sobre a atmosfera do Sol envolve definir o que queremos dizer com a superfície do Sol.

Profundidade Óptica

Dito isto, os astrônomos têm encontrado formas (arbitrárias) de definir a superfície do Sol. Uma métrica comum é usar a profundidade óptica. A profundidade óptica é um número sem unidade que define a capacidade de “ver” através de um gás (ou plasma). Uma profundidade óptica de 1 ou superior significa que o gás é opaco e não pode ser visto através dele. Uma profundidade óptica inferior a 1 significa que o gás é transparente e pode ser visto através de.

No entanto, quando você tem algo o Sol ou mesmo nevoeiro, a profundidade óptica varia com a distância que você está olhando para dentro desse objeto. Vou falar sobre o nevoeiro uma vez que é familiar, mas a mesma ideia aplica-se à atmosfera do Sol. Digamos que estás numa floresta e que está muito nevoeiro lá fora. Há uma árvore a 1 metro de ti que consegues ver. Você pode medir a profundidade óptica, $\tau$, do nevoeiro entre você e a árvore e pode achar que $\tau = 0,15$. Como $\tau$ é menos de um, isso implica que você pode ver a árvore, mas o valor de $\tau$ também implica o quão bem você pode vê-la. Se $\tau$ = 0$, não há nada entre você e a árvore que impeça a sua capacidade de vê-la. Digamos que há outra árvore que está a 5 metros de distância. Agora há mais nevoeiro entre você e a árvore e enquanto você ainda pode vê-la, é mais difícil de vê-la. A profundidade óptica do nevoeiro entre você e a árvore a 5 metros de distância pode ser de $\tau = 0,75$. Ainda é menos de um, implicando que a árvore é visível, mas como há mais neblina entre você e a árvore, a profundidade óptica é maior. Finalmente, pode haver uma árvore a 10 metros de distância com tanta neblina entre você e a árvore que a profundidade óptica é $\tau = 1,5$. Você não pode ver esta árvore porque há muita neblina no caminho. Espero que agora você perceba que qualquer coisa que esteja a uma distância onde $\tau > 1$ não é visível para você. Isso efetivamente define uma “superfície” ao seu redor precisamente quando $\tau = 1$. Qualquer coisa além desse ponto não é visível e qualquer coisa mais próxima é visível.

Se você está falando do Sol, você pode olhar para o Sol, mas você só verá luz que se origina de um ponto onde $\tau < 1$. Há inúmeros fotões a saltar dentro do Sol, mas não os consegues ver porque estão numa parte opaca do Sol. Os astrônomos usam a profundidade óptica como métrica para definir a “superfície” do Sol.

Cutem em mente que a descrição acima é altamente simplificada, quase ao ponto de estar errada. A profundidade óptica é uma métrica útil para definir uma superfície, mas não implica que haja um raio exato para a superfície ou mesmo que a superfície seja constante para cada comprimento de onda. Há muitos outros factores que tornam isto muito mais complicado do que estou a descrever aqui. Espero que você tenha uma idéia geral.

Atmosfera do Sol

Para o Sol, a atmosfera seria qualquer coisa acima da superfície. Normalmente a superfície é definida como o ponto onde o $\tau = 2/3$ (apesar do que eu disse acima, e por razões que eu não vou entrar aqui). A atmosfera acima desta superfície é complicada e difícil de estudar. A atmosfera, logo acima da superfície, é violenta, turbulenta, cheia de explosões e campos magnéticos, e extremamente quente. Abaixo estão algumas fotos desta região da atmosfera.

enter descrição da imagem aquiSquerda: Imagem da coroa durante um eclipse solar. Direita: Imagem da corona do SOHO. Uma máscara oculta foi colocada sobre o Sol.

Atmosfera do Sol estende-se muito além disso. Na verdade, a Terra está atualmente se movendo através da atmosfera do Sol. É muito ténue perto da Terra, mas ainda existe. A atmosfera do Sol que atinge o nosso planeta é a razão para a aurora. Para além das porções mais baixas, a atmosfera é geralmente referida como o Vento Solar. Este vento solar estende-se muito para além de Plutão. Exatamente quão longe é difícil de definir, mas estima-se que a atmosfera do nosso Sol se estende até cerca de $230:{\i}mathrm (U$$). Nesse ponto é o choque de arco, onde a atmosfera do nosso Sol bate no meio interestelar que nos rodeia.

A atmosfera do nosso próprio Sol é difícil de estudar em grande escala já que estamos dentro dele, mas temos sido capazes de observar este choque de arco em torno de outras estrelas, como mostrado abaixo.

>enter descrição da imagem aquiLL Choque de arco de Orionis na nebulosa de Orion. A atmosfera da estrela colide com o fluxo da nebulosa. Hubble, 1995

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