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O Ciclo de Vida do Sol: Da Nuvem Molecular à Anã Branca

A vida de sequência principal de ~10 bilhões de anos do Sol é apenas um capítulo em uma biografia cósmica de ~12 bilhões de anos.

1. Nascimento: Colapso de Nuvem Molecular

• Nuvem molecular gigante (H₂, He, metais traço) fragmenta-se em um núcleo denso.
• Colapso gravitacional forma uma protostrela (Classe 0/I) com disco de acréscimo e saídas bipolares.
• ~50 Myr depois: o núcleo atinge 10⁷ K, a fusão de hidrogênio se ignita, atingindo a sequência principal de idade zero (ZAMS).

2. Sequência Principal (Fase Atual, ~4,6 Gyr decorridos, ~5 Gyr restantes)

• Fusão de hidrogênio no núcleo via cadeia p-p: 4 H → He + γ + νₑ.
• Equilíbrio hidrostático: pressão de radiação equilibra a gravidade.
• Luminosidade aumenta lentamente ~10% por Gyr.

3. Ramo de Gigantes Vermelhos (RGB)

• Hidrogênio do núcleo esgotado → contrai e aquece; queima de hidrogênio em casca expande o envelope 100–200×.
• Luminosidade aumenta 1.000–10.000×; temperatura efetiva cai para ~3000 K.
• Flash de hélio (núcleo degenerado) inicia a fusão de hélio (processo triplo-alfa).

4. Ramo Horizontal / Vermelho Aglomerado

• Fusão estável de hélio no núcleo; queima de hidrogênio em casca continua.

5. Ramo Assintótico de Gigantes (AGB)

• Hélio do núcleo esgotado → núcleo degenerado de carbono/oxigênio; queima de hélio e hidrogênio em cascas (pulsos térmicos).
• Ventos estelares fortes (10⁻⁴–10⁻⁵ M☉/yr) ejetam material enriquecido (C, N, elementos s-process).

6. Nebulosa Planetária

• Envelope completamente ejetado → ionizado pelo núcleo quente (T > 30.000 K) → nebulosa brilhante durando ~10.000 anos.

7. Anã Branca

• Núcleo C/O exposto (~0,5–0,6 M☉, tamanho da Terra, densidade ~10⁶ g/cm³).
• Sem fusão; resfria por radiação → anã negra teórica (>10¹⁵ anos).

A massa do Sol é muito baixa para uma supernova; seu legado é um meio interestelar enriquecido para futuras estrelas.