- Que vai acontecer
com o Sol e os planetas nos próximos bilhões de anos? Muita coisa ruim:
Mercúrio e Vênus vão desaparecer, a Terra ficará sem água e Plutão terá
temperaturas altíssimas -
Como todas as
estrelas, o Sol um dia ficará velho – e isso decretará devastadoras mudanças
nos nove planetas que o rodeiam. Quando envelhecer, daqui a bilhões de anos,
felizmente, o grande astro onde cabe 1 milhão de planetas como o nosso, ficará
10 mil vezes maior ainda. Tamanha expansão o levará a ocupar no espaço o lugar
por onde hoje passa a terra em sua órbita. Será o apocalipse em
todo sistema solar. O colossal acréscimo de calor fará montanhas enormes tremer como
geléia, luas geladas começarão a derreter e atmosferas espessas devem aparecer
onde nunca antes soprou a mais leve brisa.
O destino do Sol já está traçado. Ele se formou há cerca de 4,6 bilhões de
anos, junto com os planetas, do colapso de uma nuvem de gás e poeira . Sob o
efeito da compressão, a temperatura no interior dessa estrela os poucos chegou
a 10 milhões de graus. Nesse ponto, as reações nucleares no seu interior
começaram a transformar o hidrogênio em hélio. No período que então se iniciou,
que os astrônomos chamam sequência principal, a energia interna contrapôs-se à
pressão gravitacional da própria estrela, que assim parou de se contrair,
mantendo-se constante (veja tabela). Calcula-se que o Sol permaneça mais 5
bilhões de anos nessa fase - a mais longa da vida de uma estrela.
Durante esse período, no qual surgiu e se multiplicou a vida na Terra,
seu brilho só tende a aumentar. Ao surgir, o Sol tinha apenas 70% do brilho atual.
No fim da seqüência principal, a luminosidade será três vezes maior do que a
atual.
Naturalmente, essa variação se reflete nos planetas. Depois de se formarem,
todos os três pequenos planetas irmãos – Vênus, Terra e Marte - provavelmente tinham água em
estado líquido, o que é meio caminho andado para o aparecimento da vida. A água
aparece quando a temperatura está acima de O°C e a pressão em torno de 6
milibares (1 milibar é 1 milésimo de uma atmosfera terrestre).
Em Vênus, que recebe do Sol duas vezes mais energia do que a Terra,
a temperatura começou a aumentar em conseqüência de um fenomenal efeito estufa
que teria destruído o oceano primitivo. A água que existia no planeta evaporou-se e se acumulou na
atmosfera. O vapor ali funcionou como um gigantesco cobertor, impedindo que o calor escapasse para o espaço depois de
refletido pelo planeta.
Em seguida, a radiação solar ultravioleta decompôs as moléculas de vapor de
água em hidrogênio e oxigênio. O hidrogênio, mais leve, escapou para o espaço.
O oxigênio acabou voltando para o planeta,
combinando-se quimicamente com o material rochoso da superfície. Outro gás
presente no efeito estufa venusiano - o dióxido de carbono expelido pelos
vulcões - se acumulou na atmosfera do planeta,
de onde não foi removido pelas chuvas, ao contrário do que aconteceu na Terra.
A temperatura em Vênus hoje é de 550°C, o dobro do que seria sem o efeito
estufa.
Que aconteceu ao nosso planeta na época em que o Sol brilhava menos?
Teoricamente, toda a água daTerra teria
ficado congelada. Mas não há evidências de que isso ocorreu. A explicação pode
estar no efeito regulador do dióxido de carbono como gás do efeito estufa. Os
oceanos não se congelaram e a água manteve um volume estável porque a atmosfera
terrestre era mais rica em dióxido de carbono, e a temperatura do solo mais
alta. Mas, à medida que o Sol se tornou mais brilhante, mais água evaporou. As
chuvas também aumentaram, trazendo o dióxido de carbono à superfície. O gás
passou a fazer parte da crosta terrestre, incorporando-se às rochas, e só em
parte ínfima voltou à atmosfera terrestre alguns bilhões de anos depois, quando
passou a ser liberado pelos vulcões.
Marte, como a Terra,
também tinha água quando sua atmosfera era mais densa. Mas ali não havia a
mesma atividade geológica que marcou a face terrestre - talvez porque o planeta esfriasse depressa em conseqüência do
seu pequeno tamanho. Sem a realimentação da atmosfera pelo dióxido de carbono
dos vulcões, o ar de Marte foi se tornando mais fino e a água no estado líquido
aos poucos desapareceu da sua superfície. A idade das crateras marcianas indica
que os canais escavados pela água devem estar secos há bilhões de anos. Os
cientistas imaginam que abaixo da superfície exista um reservatório de gelo
capaz de cobrir O solo marciano com 10 metros de água. Toda essa água pode
aflorar à superfície daqui a 1 bilhão de anos, quando a energia solar aumentar
20%.
O calor deve sublimar (vaporizar diretamente
do estado sólido) a água e o dióxido de carbono que também estaria congelado
nas calotas polares marcianas. O aumento da pressão atmosférica acabará
permitindo o aparecimento de água líquida nas regiões onde a temperatura chegar
a O°C. Em todo oplaneta, a temperatura média deve aumentar 10°C. O calor adicional armazenado pelo efeito
estufa garante que não faltará água durante os verões marcianos. Exposta à
atmosfera, no entanto, esta água deve evaporar facilmente. Então, como no
período anterior, durante os 10 milhões de anos seguintes, o dióxido de carbono
será removido da atmosfera; não havendo atividade geológica, ficará retido na
crosta marciana.
Nos próximos 3 bilhões de anos, quando o brilho do Sol aumentar mais da metade,
a atmosfera de Marte será constituída principalmente de vapor de água. Desta
vez, o calor - haverá um aumento de 25°C na
temperatura - a chuva e a erosão tornarão o clima mais parecido com o da Terra.
Esse úmido paraíso marciano a longo prazo, só será ameaçado pela radiação solar
ultravioleta. Como ocorreu em Vênus, as moléculas de água, expostas à radiação,
devem se quebrar em hidrogênio e oxigênio. O hidrogênio se perderá no espaço e
o oxigênio ficará acumulado na atmosfera. O vapor de água vai acabar
desaparecendo. Isso não acontece na Terra porque o nitrogênio é o gás dominante
na atmosfera e o vapor fica confinado nas nuvens mais baixas.
De 1 a 3 bilhões de anos adiante, quando Marte estiver começando a ser um planeta hospitaleiro, aTerra estará a caminho de se tornar um
deserto. O fenômeno terá causas naturais: um aumento de 10% no fluxo de energia
solar sobre a parte mais alta da atmosfera terrestre nos próximos 500 milhões
de anos. Isso tenderá a acelerar o efeito estufa como um círculo vicioso. Os
oceanos aumentam a evaporação e a evaporação eleva a temperatura. Mais vapor de
água na atmosfera bloqueando a passagem do calor tende a aumentar a evaporação.
Deixando de lado a hipótese de alguma intervenção humana, que poderia retardar
ou apressar esse processo, toda a vida na Terra estará extinta entre os próximos 500
milhões e 1.5 bilhão de anos.
Passados 10 bilhões de anos desde a sua formação, o núcleo do Sol terá queimado
todo o seu hidrogênio. O hélio, por sua vez, começará a se contrair sob o
efeito da própria gravidade. Sera o fim da sequência principal. Para compensar
a contração do núcleo, as camadas externas do Sol vão começar a se expandir e a
esfriar. Ele se tornará uma estrela muito maior e mais brilhante e sua cor
deixará de ser branca ou amarela para adquirir um tom vermelho. Os astrônomos
chamam essa fase gigante vermelha. Mais 1 bilhão de anos e o Sol terá um raio
de 30 milhões de quilômetros, ou a metade de sua distância atual de Mercúrio.
Se alguém na Terra ainda estivesse vivo, veria o Sol
cinqüenta vezes maior no céu e 300 vezes mais brilhante do que hoje. Mercúrio e
Vênus vão derreter-se e a temperatura na Terra pode chegar a 750°C.
Enquanto isso, que estará acontecendo com os planetas gigantes além de Marte e
seus satélites gelados? Três das quatro grandes luas de Júpiter, chamadas
galileanas, com vastos depósitos de água congelada, começarão a derreter feito
sorvete. Uma delas, Europa, não só é coberta por uma crosta de gelo quase puro
como também possui no subsolo um oceano líquido com 100 quilômetros de
profundidade. As outras luas, Ganimedes e Calisto, têm gelo e rochas em
proporções quase iguais, embora na superfície o gelo seja predominante
(SUPERINTERESSANTE número 2, ano 4). Não se sabe quando esses megasatélites de
Júpiter começarão a derreter-se, porque não se tem idéia do volume de amônia
presente no gelo da superfície.
Quando a amônia está misturada na água, o gelo só se desfaz a 100°C negativos.
Essa será a temperatura local quando o Sol for quatro vezes mais brilhante do
que hoje, assim que terminar a fase da seqüência principal. Sem amônia, o
descongelamento deve demorar mais. Em qualquer caso, a presença de água em
estado líquido nas três luas abriria caminho para o aparecimento de atmosfera -
e, como sempre, do efeito estufa resultante da evaporação. O vapor de água
aprisiona mais calor e, em conseqüência, aumenta a
temperatura local.
Mas a inexorável evolução solar vai mudar o panorama. Quando a grande estrela
estiver no fim da fase gigante vermelha, a temperatura nas três luas será de
250°C e a água irá evaporar e se volatizar rapidamente. Entretanto, como esse calor não vai durar muito, sempre sobrará um
pouco de água nos satélites de Júpiter. Titã, a maior lua de Saturno, já tem
uma atmosfera de nitrogênio e metano e pressão de 1,5 bar, 50% a mais do que na Terra.
Pouco se sabe de sua superfície, escondida por uma espessa camada de nuvens.
Podem existir ali lagos de etano e metano e também de água congelada. Com a
pressão atmosférica já existente, poderia fluir água no estado líquido quando a
temperatura chegasse a 100°C negativos (caso estivesse misturada com amônia) ou
O°C, no estado puro. Isso deve acontecer durante um período de 10 a 100 milhões
de anos, quando o Sol estiver na fase gigante vermelha e com o reforço de um efeito
estufa.
Enquanto isso, nada deve ocorrer de significativo nas dezenas de pequenas luas
e nos anéis de gelo e poeira em volta dos quatro planetas gigantes Júpiter,
Saturno, Urano e Netuno. Embora esses pequenos corpos tenham água congelada,
esta acabará se transformando em vapor, que escapará para o espaço num prazo
relativamente curto, em termos cósmicos, é claro. Sem gravidade suficiente para
reter o gás, porque são muito diminutos, tais satélites e anéis não terão
atmosfera e deverão se comportar como grandes cometas dotados de caudas
enormes.
Para estrelas com a massa do Sol a fase gigante vermelha termina abruptamente
com o hélio queimando dentro do núcleo. A luminosidade, que havia aumentado 300
vezes, diminui. Ainda assim, o Sol estará cinqüenta vezes mais brilhante do que
agora. O raio do astro também diminuirá e sua superfície ficará mais quente e
azulada. Essa fase, relativamente breve na vida de uma estrela, dura cerca de
100 milhões de anos e os astrônomos costumam chamá-la ramo horizontal. No resto
do sistema solar, a temperatura deve cair 60% em relação ao período gigante
vermelha, anterior. Os pequenos planetas ditos terrestres - Mercúrio, Vênus, Terra e Marte - e os satélites de Júpiter
estariam muito quentes para conservar água no estado líquido. Isso poderia
acontecer apenas em Titã, a grande lua de Saturno.
O Sol, no período seguinte, supergigante vermelha, terá um núcleo de
carbono-oxigênio envolto por duas camadas ardentes: uma de hélio, outra de
hidrogênio. Essas duas camadas vão crescer, tornando o astro quase 10 mil vezes
mais brilhante do que hoje. O Sol terá então um raio de 150 milhões de
quilômetros. Quando isso acontecer, as temperaturas no sistema solar vão subir
dez vezes - inevitavelmente, também a Terra e Marte começarão a derreter-se. Até
Plutão, o último planeta em volta do Sol, e Tritão, lua de
Netuno, os dois corpos mais frios do sistema solar, terão temperaturas
africanas. Já o efeito do calor sobre os quatro planetas gigantes será
apenas marginal. Como são muito grandes e compostos principalmente de gases,
uma parte desse material deve se expandir e se perder no espaço. Mas a
estrutura interna dos planetas permanecerá inaltera
Destino mais trágico aguarda Mercúrio e Vênus, engolidos pelas camadas exteriores
do Sol. Quando a estrela em expansão engolfá-los, os dois planetas começarão a
evaporar e a espiralar-se em direção do núcleo solar. A Terra talvez passe por essa mesma experiência.
Mas, coberto por um oceano de rocha líquida, o planeta poderá se salvar porque não estará
mais na órbita atual. Gigantes e supergigantes vermelhas perdem considerável
parte de suas massas ao liberar grande quantidade de gás e poeira. No caso do
Sol, quase a metade da massa escapará para o espaço, reduzindo a sua gravidade.
Na época em que a superfície do Sol estiver se expandindo e se aproximando da
órbita da Terra,
esta já terá se retirado para mais longe e assim será mantido o equilíbrio. De
qualquer modo, é difícil prever o que vai acontecer com o planeta.
Se sobreviver a essa fase, será apenas um globo pastoso e vítreo. Marte e os
outros planetas do sistema solar também poderão sobreviver, mas em órbitas mais
distantes. Até o fim da fase supergigante vermelha, o único lugar do sistema
solar onde poderá existir água em estado líquido será Tritão, o satélite de
Netuno - e possivelmente Plutão, o mais distante.
Visto da superfície de Tritão, atualmente a 4,5-milhões de quilômetros do Sol,
este terá oito vezes o tamanho atual. O céu deverá brilhar dia e noite, porque
a luz solar refletirá os turbilhões de poeira do vento que vem do astro. Se
acontecer com o Sol o mesmo que acontece com outras supergigantes vermelhas
estudadas pelos astrônomos, o céu noturno será tão brilhante quanto o diurno, mas
a cor não será a mesma. As minúsculas partículas de poeira dispersarão as ondas
mais azuis do espectro de luz, do mesmo modo que as moléculas de gás na
atmosfera terrestre fazem o céu ficar azul.
O céu noturno nesse futuro sistema solar será róseo como hoje é o entardecer
logo após o poente. Não só o Sol, mas também os cometas devem contribuir para o
acúmulo da poeira. Muitos cientistas acreditam que, além de Plutão, nos limites
do sistema solar, existe um círculo de cometas chamado cinturão de Kuiper, que
se estende por centenas de . mílhões de quilômetros. Quando o Sol estiver nas
fases gigante e supergigante vermelha, esses cometas começarão a sublimar o
gelo que envolve os seus núcleos, liberando grandes quantidades de poeira e
vapor.
No final de sua vida, daqui a 7 bilhões de anos, as camadas exteriores do Sol
terão se transformado numa nebulosa planetária. O núcleo será então uma bola de
carbono e oxigênio, inerte, compacta e muito quente. Quando a força da
gravidade contrabalançar a pressão, o núcleo deve parar de se contrair e de
gerar calor.
O Sol terá então se transformado numa anã branca, com apenas a metade de sua
massa atual, volume igual ao da Terra e densidade de uma tonelada por
centímetro cúbico. Os planetas que sobreviverem terão dobrado a sua distância
orbital. Além disso, calcula-se que metade dos cometas abrigados no cinturão de
Kuiper se perderão no espaço, atraídos pela gravidade das estrelas e pelas
outras galáxias próximas.
Entre as fases supergigante e anã branca, a luminosidade do Sol cairá 1 milhão
de vezes - seja lá o que queira dizer tamanho encolhimento. Cada planeta sobrevivente terá de novo e durante
alguns milhares de anos temperaturas compatíveis com a existência de água
líquida. Visto da Terra,
que estará então orbitando a 300 milhões de quilômetros do Sol - quase o dobro
da distância atual - ele parecerá menor do que Vênus e Júpiter hoje e seu
brilho 100 vezes menor. A temperatura absoluta no sistema solar deverá diminuir
três vezes. Na Terra,
novamente sólida, ficará em torno de 200 graus Celsius negativos - a mesma de
Plutão atualmente. A cor do então solzinho deverá ficar esbranquiçada no
começo, para depois se deslocar rumo às faixas amarela, laranja e vermelha do
espectro. Enfim, o Sol terá se transformado numa fria anã preta, reinando sobre
uma corte de mundos derretidos e congelados, orbitando numa escuridão apenas
iluminada pela luz de estrelas distantes.
FONTE: http://super.abril.com.br/tecnologia/futuro-sistema-solar-fim-familia-solar-439513.shtml
Por: Paola e Lilian.
