Astronomia
Por que as manchas solares são escuras, se ainda emitem de 10% a 20% da luz da superfície ao redor?
Publicado em 06/10/2026 · Última alteração em 06/10/2026
As manchas solares parecem escuras só por contraste. Nelas, campos magnéticos de cerca de 3.000 gauss atrapalham a convecção, o transporte de calor de dentro do Sol para a superfície. A região esfria para 4.000 a 4.500 K, contra cerca de 5.500 °C na fotosfera ao redor. Esfriar não é apagar: o centro escuro da mancha ainda emite de 10% a 20% do brilho da superfície normal.
A fotosfera, a superfície visível do Sol, é mantida quente pela convecção: gás quente sobe do interior, perde calor e afunda. Onde um feixe de linhas de campo magnético emerge do interior, o campo intenso modifica esse transporte de energia e menos calor chega à superfície. A região fica mais fria e menos densa que a vizinhança, e por isso mais escura. Uma mancha madura tem duas partes: a umbra, o centro mais escuro, onde o campo é mais forte e quase vertical, e a penumbra, um anel de filamentos, com brilho em torno de 75% do normal. Manchas duram de dias a meses e seguem um ciclo de cerca de 11 anos, registrado desde 1755.
Galileu e as manchas
Thomas Harriot foi o primeiro a observar manchas com telescópio, em 1610. Galileu publicou a sua leitura em 1613: para ele, as manchas estavam na superfície do Sol ou em sua atmosfera. O jesuíta Christoph Scheiner defendia que eram pequenos planetas em órbita próxima ao Sol.
Convecção e magnetismo
Na fotosfera, o calor vem de baixo por convecção: gás quente sobe, esfria e desce. Dentro de uma mancha, o campo magnético, de cerca de 3.000 gauss, cerca de 10.000 vezes o campo da Terra segundo o HAO, modifica esse transporte. Chega menos energia à superfície e a região esfria.
Escuro, mas não frio
A umbra tem de 4.000 a 4.500 K, abaixo da fotosfera, que passa de 5.000 K, mas muito quente em termos absolutos. Ela ainda emite de 10% a 20% da luz da superfície normal. A penumbra, cerca de 75%. A sensação de buraco negro vem do contraste com o redor.
Tamanho
A NASA dá um intervalo de 1.600 a 160.900 km para manchas. O HAO diz que uma mancha típica é um pouco maior que o diâmetro da Terra, e a NOAA registra grupos que chegam a muitas vezes o tamanho do planeta.
Quem estava certo em 1612
Galileu argumentou que as manchas pertenciam ao Sol, na superfície ou na atmosfera, como nuvens. Scheiner, a princípio, propôs pequenos planetas passando à frente do disco. Por volta de 1630, em Rosa Ursina, ele já aceitava que as manchas eram imperfeições da própria superfície solar.
Como sabemos
Mecanismo e números confirmados em NASA, NOAA/SWPC e HAO/UCAR; a comparação com a Lua cheia da pauta foi omitida por falta de fonte.
- Fato estabelecido: Manchas solares são áreas mais frias que a fotosfera ao redor e parecem escuras por contraste. [1] [2]
- Fato estabelecido: A fotosfera tem cerca de 5.500 °C (10.000 °F). [1]
- Consenso científico: As manchas se formam onde o campo magnético emerge do interior para a atmosfera do Sol. [1] [2]
- Fato estabelecido: Campos magnéticos de cerca de 3.000 gauss (0,3 tesla) nas manchas modificam o transporte convectivo de energia. [3]
- Fato estabelecido: A umbra tem entre 4.000 e 4.500 K. [3]
- Fato estabelecido: A umbra tem de 10% a 20% do brilho da superfície não perturbada; a penumbra, cerca de 75%. [3]
- Fato estabelecido: A mancha tem umbra, parte mais escura, e penumbra, anel fibroso mais claro. [2]
- Fato estabelecido: Manchas duram de dias a meses. [1]
- Fato estabelecido: A atividade de manchas segue ciclo de cerca de 11 anos, acompanhado desde 1755. [2]
- Fato estabelecido: Harriot fez a primeira observação telescópica de manchas em 1610; Galileu publicou Cartas sobre as Manchas Solares em 1613. [4]
- Fato estabelecido: Galileu defendeu manchas na superfície ou na atmosfera do Sol; Scheiner propôs pequenos planetas em órbita próxima. [4]
Fontes
- NASA — Sun Facts (manchas solares)
consultada em 06/10/2026 - NOAA Space Weather Prediction Center — Sunspots and the Solar Cycle
consultada em 06/10/2026 - High Altitude Observatory, NCAR/UCAR — Sunspots and Photospheric Dynamics
consultada em 06/10/2026 - Linda Hall Library — The Sun in Early Modernity: Optics, Telescopes and Technological Change
consultada em 06/10/2026
Histórico de alterações
- Versão 1 · 06/10/2026 — primeira versão