O Sol tem massa de cerca de 1,989 × 10³⁰ kg, ou uns 2 × 10²⁷ toneladas. Isso equivale a cerca de 333.000 Terras e a uns 99,8% de toda a massa do Sistema Solar. A fusão transforma cerca de 4 milhões de toneladas dele em energia a cada segundo, pouquíssimo para fazer diferença nesse número.
No topo do ramo das gigantes vermelhasDaqui a uns 7,6 bilhões de anos: 0,668 da massa atual (Schröder e Smith, 2008)
1,33 × 10²⁷ t2,93 × 10³⁰ lb
Como anã branca0,5405 da massa atual, depois de perder cerca de 46% (Schröder e Smith, 2008)
1,08 × 10²⁷ t2,37 × 10³⁰ lb
Como se pesa o Sol?
Não dá para pôr nada na balança junto com ele, então a massa vem da velocidade com que as coisas giram em volta dele. A terceira lei de Kepler, na forma reescrita por Newton, diz que a massa do Sol é 4π² × a³ ÷ (G × T²), em que a é a distância média da Terra ao Sol e T é a duração do ano.
Coloque os números: a é 149.597.870.700 m (uma unidade astronômica), T é 365,256 dias, ou cerca de 31,56 milhões de segundos, e G é 6,6743 × 10⁻¹¹ m³/(kg s²). O resultado é 1,988 × 10³⁰ kg, igual ao número da NASA até o quarto dígito. A massa da própria Terra quase não pesa aqui, já que ela é só um 333.000 avos da do Sol.
O elo fraco é o G. As órbitas dos planetas e o rastreamento de sondas dão o produto de G pela massa do Sol com uma dúzia de dígitos: o Jet Propulsion Laboratory, da NASA, o registra como 1,32712440041 × 10²⁰ m³/s². Já o próprio G só é conhecido com precisão de cerca de 1 parte em 44.000, então a massa do Sol em quilos é confiável até uns cinco dígitos. Isaac Newton fez a primeira estimativa, colocando a Terra primeiro em 1/28.700 da massa do Sol e depois em 1/169.282. A proporção moderna é de cerca de 1/332.900.
Quanta massa o Sol perde por segundo?
O Sol brilha fundindo hidrogênio em hélio, e o hélio pesa um pouco menos que o hidrogênio que o formou. A diferença sai como energia. Divida a potência do Sol, 3,828 × 10²⁶ watts, pela velocidade da luz ao quadrado e você chega à taxa de conversão de massa da NASA: 4,26 milhões de toneladas por segundo.
Além disso, o vento solar lança cerca de 1,3 × 10³⁶ partículas por segundo no espaço, o que soma 1,3 a 1,9 milhão de toneladas por segundo. Juntando tudo, são umas 6 milhões de toneladas a cada segundo.
Parece muito, mas o Sol quase nem percebe. No ritmo atual de fusão, 4,6 bilhões de anos brilhando dão cerca de 6,2 × 10²⁶ kg, umas 100 Terras, mas só cerca de 0,03% do Sol. O vento solar levou cerca de 0,01% da massa original desde que ele se formou. Alguns estudos sugerem que o Sol jovem tinha um vento mais forte e pode ter perdido de 1 a 7% da massa de nascimento, mas isso não está resolvido.
Quanto o Sol vai pesar no fim?
O Sol tem cerca de 4,6 bilhões de anos e ainda não chegou à metade da vida. No modelo solar de Klaus-Peter Schröder e Robert Connon Smith (2008), ele deixa a sequência principal com uns 10 bilhões de anos de idade, praticamente com a mesma massa de hoje.
Depois ele incha e vira uma gigante vermelha, e as camadas externas são sopradas para longe muito mais rápido. No topo do ramo das gigantes vermelhas, daqui a uns 7,6 bilhões de anos, ele terá perdido 0,332 massa solar, ficando com cerca de 1,33 × 10³⁰ kg. Com a atração mais fraca, as órbitas dos planetas se alargam, mas o mesmo estudo conclui que a Terra ainda assim é engolida.
O que sobra é uma anã branca de 0,5405 massa solar, cerca de 1,08 × 10³⁰ kg. São 46% a menos que hoje.
Cerca de 1,989 × 10³⁰ kg, ou seja, quase 2 seguido de 30 zeros. Em toneladas, são uns 2 × 10²⁷.
Quantas Terras seriam necessárias para igualar o Sol?
Cerca de 333.000 em massa (a NASA dá uma proporção de 332.900). Em volume, caberiam uns 1,3 milhão de Terras dentro dele.
O Sol está ficando mais leve?
Sim. A fusão transforma cerca de 4,26 milhões de toneladas dele em energia a cada segundo, e o vento solar leva mais 1,3 a 1,9 milhão de toneladas. Mesmo assim, ele perdeu bem menos de 0,1% da massa em 4,6 bilhões de anos.
Qual a densidade do Sol?
A densidade média é de 1.408 kg/m³, só cerca de 1,4 vez a da água, porque ele é feito quase todo de hidrogênio e hélio quentes em forma de gás. No centro, ela chega a cerca de 162.200 kg/m³.
Qual a porcentagem da massa do Sistema Solar que está no Sol?
Cerca de 99,8%, segundo a NASA. Todos os planetas, luas, asteroides e cometas juntos formam os 0,2% restantes, mais ou menos.
Fontes
Sun Fact Sheet, NASA Space Science Data Coordinated Archive