O que mantém uma estrela em equilíbrio em determinado estágio da sua vida?

Grátis

211 pág.

O que mantém uma estrela em equilíbrio em determinado estágio da sua vida?

  • Denunciar


Pré-visualização | Página 10 de 50

da Terra. Pertence 
à constelação de Órion, a uma distância de cerca de 500 anos-
luz e tem massa 15 vezes maior que o sol. 
Rigel 
Supergigante azul pertencente à constelação de Órion. É a 
estrela mais brilhante do todo o céu e fica cerca de 800 anos-luz 
de distância da Terra. 
35
 
 
 
 
 
 
Próxima Centauri 
É uma estrela anã vermelha de baixa massa e fica a “apenas” 
4,2 anos-luz da Terra. Pertence à constelação de Centauro, que 
não pode ser vista a olho nu. 
Dneb 
Deneb pertence à constelação do Cisne há uma distância de 
aproximadamente 2.600 anos-luz de nós e seu brilho azulado é 
200 000 vezes maior que o brilho do sol. 
 
Para que a tabela seja completada, sugerimos que os(as) estudantes sejam 
agrupados(as) e utilizem diversas fontes de pesquisas sugeridas pelo(a) professor(a). 
O objetivo dessa tabela é evidenciar as características principais de algumas 
estrelas. Espera-se que, durante a pesquisa, os(as) estudantes encontrem 
informações pertinentes à composição química das estrelas que será abordada na 
próxima atividade. 
 
3.2 O Ciclo da vida das estrelas 
As estrelas vivem por muito tempo em comparação com a vida humana, que é 
medida em anos, já a vida das estrelas, é medida em milhões de anos. Mesmo que 
as escalas de tempo das estrelas sejam enormes, é possível saber como as estrelas 
nascem, vivem e morrem. Vamos descobrir como isso acontece? 
 
Nesta atividade vocês irão se dividir em grupos para assistir ao vídeo do Canal 
Ciência Todo dia: “De Poeira Estelar a Supernovas: O Ciclo de Vida das Estrelas”, 
disponível em: < https://youtu.be/1wPSGIV84aI>, acesso em 16 mar. 2021, debater 
e responder aos itens abaixo: 
Professor(a), a proposta dessa atividade é que os(as) estudantes assistam ao vídeo 
disponível no link da atividade. Sugerimos que esse vídeo seja exibido em sala de 
aula e, caso não seja possível realizar a exibição do vídeo em sala de aula, sugira 
que eles(as) assistam antes da aula e façam as anotações, para que seja possível 
debater e responder às questões. 
Após a apresentação do vídeo, organize os(as) estudantes em grupos e peça que 
respondam às questões. Ao final da aula, socialize as respostas dos grupos fazendo 
uma discussão sobre os conceitos abordados. 
● Como nascem as estrelas e o que é uma protoestrela? 
O nascimento de uma estrela começa com uma enorme massa de poeira e 
gás conhecida como nuvem molecular gigante ou nebulosa. Nuvens 
36
 
 
 
 
 
 
moleculares gigantes são tão massivas que até um milhão de estrelas podem 
se formar a partir delas. Essas nuvens maciças de poeira e gás não são 
uniformes em densidade. Como resultado, nas áreas que têm mais densidade, 
a gravidade começa a reunir mais e mais partículas e gases. 
À medida que essas áreas se tornam mais massivas, a gravidade se torna 
mais forte e atrai ainda mais material. A gravidade eventualmente causa o 
colapso de áreas dentro da nuvem molecular gigante. Conforme ocorre o 
colapso, a energia gravitacional é liberada e o gás fica muito quente. Conforme 
a nuvem entra em colapso, a pressão interna de todas as moléculas de gás 
começa a empurrar para fora. É essa batalha entre a atração da gravidade 
para dentro e a pressão para fora da pressão interna que caracteriza a luta 
das estrelas pela vida e, por fim, perdida até a morte. 
As protoestrelas ainda não são estrelas porque não atingiram temperaturas 
internas altas o suficiente para iniciar a fusão nuclear. À medida que a nuvem 
de gás e poeira se contraem, porque as forças gravitacionais são mais 
poderosas do que as forças de pressão interna, a temperatura da nuvem 
aumenta. Somente quando a protoestrela atinge a temperatura de 10.000.000 
Kelvin, seu gás hidrogênio se funde para formar o hélio. É nesse ponto que 
uma verdadeira estrela se formou. 
Professor(a), explique para os(as) estudantes que, na fusão nuclear, dois 
núcleos leves se fundem para forma um núcleo mais pesado. Essa reação 
libera uma quantidade muito grande de energia e essa quantidade enorme de 
energia, é liberada nas reações de fusão porque quando dois núcleos leves se 
fundem, a massa do núcleo produzido é menor que a soma das massas dos 
núcleos iniciais. 
 
Professor(a), nesse momento, não é necessário aprofundar os conceitos sobre 
fusão nuclear, contudo, este tema será abordado novamente em outras 
Situações de Aprendizagem. 
● De acordo com o vídeo, explique o que mantem uma estrela em equilíbrio em 
um determinado estágio da sua vida. 
Professor(a), discuta com os(as) estudantes que, durante a maior parte da vida 
de uma estrela, para que ela fique em equilíbrio hidrostático, nela atuam a força 
gravitacional (devido à atração entre as massas dos elementos que formam a 
estrela) e a pressão do gás (devido à geração de energia no núcleo da estrela). 
● O que são estrelas da sequência principal e qual a relação entre a massa e a 
vida de uma estrela? 
Uma estrela situa-se na sequência principal enquanto estiverem 
transformando em seu núcleo hidrogênio em hélio e passam a maior parte de 
sua vida neste estágio. Quando essas estrelas tiverem convertido todo 
37
 
 
 
 
 
 
hidrogênio em hélio, elas saem da sequência principal. A quantidade de tempo 
gasto como uma estrela da sequência principal depende da rapidez com que 
a estrela funde seu hidrogênio. A velocidade com que uma estrela funde seu 
hidrogênio, por sua vez, depende de quanta massa a estrela tem. Estrelas 
mais massivas sofrem uma força de atração gravitacional mais forte e, 
portanto, temperaturas mais altas são necessárias para fornecer a pressão 
para neutralizar a Força Gravitacional. As temperaturas mais altas permitem 
mais fusão, o que leva a um tempo mais curto como estrela da sequência 
principal. O oposto é verdadeiro para estrelas de baixa massa. As estrelas 
mais massivas passam apenas alguns milhões de anos como estrelas da 
sequência principal, enquanto as estrelas de baixa massa podem permanecer 
por 10 bilhões de anos. 
● No final da sua vida, no que as estrelas se transformam? 
Comente com os(as) estudantes que, dependendo da quantidade de massa de 
uma estrela, elas podem morrer de várias formas, e seus remanescentes podem 
se transformar em objetos diversos que vão de anãs brancas a buracos negros. 
À medida que a camada de hidrogênio e hélio se expande para universo, o núcleo 
continua a se contrair, mas não há calor suficiente gerado para fazer com que o 
núcleo de carbono/oxigênio se funda em outros elementos. Portanto, o núcleo 
simplesmente se contrai até se tornar muito denso e as forças gravitacionais 
equilibram as forças de pressão interna geradas quando os elétrons são 
comprimidos pela gravidade. Nesse ponto, ela se torna uma anã branca. 
No caso de uma estrela que tem mais de 8 vezes a massa do Sol, o núcleo 
continua a entrar em colapso e é capaz de atingir temperaturas que permitem que 
o núcleo de carbono/oxigênio se funde em elementos novos e mais pesados. O 
ciclo de fusão, expansão, contração e fusão do núcleo continua novamente em 
estrelas de alta massa até que o núcleo seja feito de ferro. O silício, que se funde 
com o ferro, é o último processo de fusão que libera energia e permite que a 
estrela permaneça estável e equilibrada. Como resultado, o núcleo da estrela 
continua a entrar em colapso sem que a fusão ocorra. O resultado é um núcleo 
feito de nêutrons degenerados. Essa estrela é conhecida como estrela de 
nêutrons. 
As estrelas muito massivas (maiores que 25 massas solares) passam pela fase de 
Wolf- Rayet em que são de brilho variável e têm um envoltório de poeira ejetado 
pela estrela devido à forte pressão de radiações. Quando o núcleo chega a ferro 
e a estrela colapsa, ejetando a maior parte de sua massa como supernova, restará 
um buraco negro. 
 
38
 
 
 
 
 
 
Professor(a), sugerimos a leitura do artigo “Como nasce e morre uma 
estrela?”, disponível em: <https://cutt.ly/ycZdl9r>

O que são estrelas da sequência principal e qual relação entre a massa e A vida de uma estrela?

A massa com que uma estrela se forma define a sua temperatura, a sua cor, o seu tamanho, a sua luminosidade e o seu tempo de vida da estrela na sequência principal. Quanto maior a massa, mais quente, mais azul e mais luminosa será a estrela, e menor será o seu tempo de vida.

O que se entende o período conhecido como vida de uma estrela?

Quando a temperatura é alta o suficiente, essa enorme bola de gás começa a emitir luz e o hidrogênio começa a queimar. Esse processo é chamado de fusão nuclear e libera muita energia. Essa sequência de fenômenos caracteriza o início da vida de uma estrela.

Qual é a influência da massa de uma estrela em seu ciclo?

O tempo que uma estrela viverá dependerá da sua massa. Quanto maior a massa, mais calor e luz ela liberará. Sua morte acontece quando já tiver queimado todo o combustível. Como essa queima origina elementos mais pesados, ela termina apenas quando passa a produzir ferro, que é um processo que consome energia.

Quando uma estrela evolui para uma gigante vermelha estará a poucos segundos de sua morte?

Uma gigante vermelha é um estágio anterior à morte de uma estrela e não implica em sua morte. O tempo entre o processo de transformação em uma gigante vermelha e a morte de uma estrela dependerá de sua massa.