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O que acontecerá com o Sistema Solar após a morte do Sol?

Por| Editado por Patricia Gnipper | 19 de Setembro de 2021 às 21h00

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NASA
NASA

Há cerca de 4,5 bilhões de anos, uma nuvem gigante de gás e poeira colapsou sobre sua estrutura e, eventualmente, deu origem ao Sol e aos planetas do Sistema Solar. Desde então, nossa estrela segue emitindo energia e luz e deverá continuar assim por mais alguns bilhões de anos. Contudo, chegará um dia em que nosso astro não terá mais combustível para manter as reações que o sustentam e encerrará sua "vida" se expandindo — o que não é uma notícia muito boa para alguns planetas do nosso quintal espacial, especialmente os rochosos.

Cerca de 90% das estrelas existentes no universo — incluindo o Sol — são consideradas estrelas da chamada “sequência principal", o que significa que elas realizam fusão nuclear de átomos de hidrogênio para, assim, formar hélio. A vida dessas estrelas depende da massa delas: as mais massivas, por exemplo, têm mais combustível disponível, mas o consomem mais rapidamente devido às altas temperaturas no núcleo; já o Sol deve manter as atividades durante mais 5 bilhões de anos.

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Na nossa estrela, a fusão do hidrogênio em hélio produz uma pressão externa que equilibra a interna, causada pela gravidade que "tenta" colapsá-la sobre sua própria estrutura e, assim, a deixa estável. A má notícia é que o hidrogênio acabará em mais ou menos 6 bilhões de anos e, em paralelo, haverá grande quantidade de hélio produzida, um composto que exige pressão e temperatura bem maiores para a fusão nuclear. Com esse "resíduo" sobrando, será mais difícil manter a fusão acontecendo e, consequentemente, evitar o colapso.

Então, para manter o equilíbrio e sua estrutura, o Sol terá que aumentar a temperatura das reações de fusão, de modo que seu núcleo ficará mais quente. Assim, o núcleo cheio de hélio será envolvido por uma camada de hidrogênio em fusão e, depois, as forças gravitacionais vão comprimi-lo. Com isso, o Sol se tornará uma estrela gigante vermelha, cujas camadas mais externas irão se expandir pelo Sistema Solar — e é aí que a situação ficará complicada para os planetas que estão mais próximos do Sol.

Mercúrio, por exemplo, está bem pertinho do astro, e mesmo assim conseguiu reter alguns blocos de gelo em sua estrutura, mas dificilmente esses voláteis — e o próprio planeta — irão resistir a essa expansão. Vênus, por sua vez, provavelmente terá sua densa atmosfera queimada e será consumido em um destino parecido com aquele que aguarda a Terra. A atmosfera do nosso planeta será destruída e nossos oceanos vão evaporar — e, dependendo do tanto que o Sol se expandir, nem mesmo a Terra será poupada e poderá ser consumida em menos de um dia.

Mesmo que a expansão pare de acontecer antes de alcançar a Terra, as energias extremas liberadas pelo Sol serão intensas o suficiente para vaporizar as rochas daqui, deixando para trás somente o núcleo metálico do nosso planeta. Talvez Marte tenha um pouco de sorte e esteja bem no limite do alcance do Sol, o que permitiria escapar da destruição por pouco; além disso, a água que existe lá hoje sob a superfície provavelmente teria sido evaporada até nossa estrela começar o fim de sua vida.

E o restante do Sistema Solar?

Com o aumento da radiação, os planetas externos vão perder suas atmosferas, que são tão frágeis quanto a da Terra, e suas estruturas de gelo também não vão resistir. Mas, por outro lado, existe a possibilidade de que essa expansão do Sol alcance-os e os "alimente", deixando-os maiores do que nunca. É que os astrônomos já encontraram exoplanetas gigantes gasosos orbitando estrelas gigantes vermelhas de perto, e mesmo assim conseguiram manter suas atmosferas que, aparentemente, acabaram "inchadas" pela radiação intensa da estrela. Por isso, o destino de Júpiter e Saturno ainda é um pouco incerto.

Durante essas etapas finais, nossa estrela estará instável e pulsará durante milhões de anos, aumentando e se contraindo, e isso empurrará os planetas mais externos para direções diferentes daquelas que estão hoje. Conforme a gigante vermelha perde massa, a força gravitacional que a estrela exerce nos planetas vai ficando mais fraca, de modo que as órbitas deles se expandem. Como o Sol deve perder quase metade de sua massa, as órbitas dos planetas podem ficar duas vezes mais amplas do que são hoje.

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Além disso, a gigante vermelha causará também algumas mudanças na zona habitável do nosso sistema, que é a região em que a água pode existir no estado líquido. Como o Sol deve se manter nesse estado por cerca de um bilhão de anos, a zona habitável do nosso sistema será migrada para mais longe, o que poderá proporcionar condições mais amigáveis para a vida no Sistema Solar externo, que estará mais próximo do que foi o Sol — o planeta anão Plutão, por exemplo, poderá ter temperaturas na superfície próximas daquelas que ocorrem na Terra atualmente.

Esse período de mais calor para objetos distantes não vai durar muito tempo: como não é massivo o suficiente para explodir em supernova, a próxima etapa do fim da vida do Sol será expelir suas camadas externas de atmosfera em uma sequência de emissões, que vão deixar para trás apenas um núcleo de carbono e oxigênio chamado "anã branca". Este é um objeto denso e de altíssima temperatura que irá emitir radiação de raios-X por algum tempo e, após mais um bilhão de anos, a anã branca ficará mais estável e terá uma nova zona habitável.

Como a temperatura seria mais baixa, essa região ficaria mais próxima da anã branca do que a órbita de Mercúrio é em relação ao Sol, de modo que qualquer planeta ou núcleo planetário seria rompido pela força de marés. Além disso, se porventura a Terra sobreviver à fase da gigante vermelha e se manter até encontrar essa anã branca, a órbita do nosso planeta acabaria decaindo em função das ondas gravitacionais. Então, após alguns trilhões de anos, a Terra iria espiralar em direção ao Sol enquanto o que foi o Sistema Solar chega ao fim.

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Fonte: Space.com (1, 2), Discover Magazine, Astronomy.com, NASA, Bad Astronomy