Talvez saibam que a luz precisa de uns rápidos oito minutos
desde que parte da superfície do Sol até chegar à Terra.
Mas quanto tempo acham que a luz demora
a viajar do núcleo do Sol até à sua superfície?
Uns segundos ou um minuto, no máximo?
É estranho, mas a resposta é: muitos milhares de anos.
A razão é esta.
Os fotões são produzidos pelas reações nucleares no interior do núcleo do Sol.
Quando os fotões saem do núcleo, interagem com a matéria e perdem energia,
tornando-se em formas de luz de comprimento de onda mais longo.
Começam como raios gama no núcleo,
mas acabam como raios-X,
luz ultravioleta
ou luz visível, quando se aproximam da superfície.
No entanto, esse percurso não é simples nem direto.
Ao nascer, um fotão viaja a uma velocidade
de 300 000 km por segundo
até colidir com um protão e ser desviado noutra direção,
agindo como uma bala que faz ricochete em cada partícula carregada que atinge.
A questão de até onde esse fotão chega, desde o centro do Sol,
depois de todas as colisões,
é conhecida por problema do passeio aleatório.
A resposta é dada por esta fórmula:
a distância é igual ao tamanho do passo vezes a raiz quadrada do número de passos.
Assim, se dermos um passeio aleatório a partir da porta da rua,
com passos de um metro por segundo,
precisaremos de um milhão de passos e onze dias
para percorrer um quilómetro.
Então, quanto tempo demora um fotão gerado no centro do Sol
a chegar até nós?
Conhecemos a massa do Sol
e podemos usá-la para calcular o número de protões no seu interior.
Imaginemos, por instantes,
que todos os protões do Sol estão dispersos de forma regular,
e a distância média entre eles é de cerca de 1,0 vezes 10^-10 metros.
Para um passeio aleatório dos 690 000 km desde o núcleo até à superfície solar
seriam necessários 3,9 x 10^37 passos,
o que dá um tempo total de viagem de 400 000 milhões de anos.
Hum... não pode estar certo.
O Sol só tem 4600 milhões de anos, portanto, o que é que está errado?
Duas coisas:
O Sol não tem uma densidade uniforme
e os fotões perdem bastantes protões entre cada colisão.
Na realidade, a energia de um fotão
que muda durante o percurso,
determina a probabilidade de interagir com um protão.
Quanto à questão da densidade,
o nosso modelo mostra que o Sol tem um núcleo quente
onde ocorrem reações de fusão.
Em volta dele há uma zona radioativa,
seguida pela zona de convexão que se estende até à superfície.
O material no núcleo é muito mais denso do que o chumbo,
enquanto o plasma quente superficial é um milhão de vezes menos denso,
com um contínuo de densidades no meio.
E esta é a relação fotão-energia.
Para um fotão que transporta uma pequena quantidade de energia,
um protão é realmente enorme
e é muito mais provável que faça ricochetear o fotão.
Para um fotão de alta energia, passa-se o contrário.
Os protões são, de facto, minúsculos.
Os fotões partem com energias muito altas
em comparação com a que têm quando aparecem à superfície do Sol.
Se usarmos um computador e um modelo sofisticado do interior solar
para calcular o passeio aleatório com estas quantidades em mudança,
ele dá-nos o seguinte número:
170 000 anos.
Futuras descobertas sobre o Sol poderão refinar este número
mas, por agora, o melhor que sabemos
é que a luz que atinge hoje os nossos olhos
passou 170 000 anos a saltitar até chegar à superfície do Sol,
mais oito pequenos minutos no espaço.
Por outras palavras, esse fotão
começou o seu percurso há duas idades do gelo
na mesma época em que os seres humanos começaram a usar roupas