E essa mudança de distância afetará o clima do nosso planeta?

Terra e o sol vistos do espaço. Crédito da imagem: Bernt Ove Moss/EyeEm via Getty Images

O sol se move de uma maneira tão previsível no céu que você pode nunca suspeitar que sua relação com a Terra está mudando o tempo todo. 

Ainda assim, em média, a extensão entre a Terra e o Sol está aumentando lentamente ao longo do tempo. Essa distância crescente tem duas causas principais. Uma é que o sol está perdendo massa. A outra envolve as mesmas forças que causam as marés na Terra.

O sol está encolhendo

As reações de fusão nuclear que alimentam o sol convertem massa em energia, seguindo a famosa equação de Einstein E = mc². Como o sol está constantemente produzindo energia, também está perdendo massa constantemente. Ao longo do tempo de vida restante do sol, estimado em mais 5 bilhões de anos ou mais, de acordo com a NASA, modelos de como as estrelas evoluem ao longo do tempo preveem que o Sol perderá cerca de 0,1% de sua massa total antes de começar a morrer, disse Brian DiGiorgio, astrônomo da Universidade da Califórnia, Santa Cruz.

Embora 0,1% possa não parecer muito, "isso é muita massa", disse DiGiorgio. "É aproximadamente a mesma quantidade de massa de Júpiter." Júpiter, por sua vez, tem cerca de 318 vezes a massa da Terra, segundo o Exploratorium na califórnia.

A força da atração gravitacional de um objeto é proporcional à quantidade de massa que ele possui. Como o sol está perdendo massa, sua atração sobre a Terra está enfraquecendo, levando nosso planeta a se afastar de nossa estrela cerca de 6 centímetros por ano, disse DiGiorgio. Mas não devemos dar ao sol uma festa de boa viagem ainda.

“Isso é bastante insignificante, especialmente em comparação com a variação normal na distância orbital da Terra que acontece por causa de sua órbita ligeiramente elíptica, cerca de 3%”, disse DiGiorgio.

Efeitos das marés

Assim como a atração gravitacional da lua resulta em marés na Terra, a gravidade da Terra também puxa o sol. Isso estica o lado do sol voltado para a Terra, resultando em uma "protuberância de maré", Britt Scharringhausen, professor associado de física e astronomia no Beloit College, em Wisconsin, escreveu para a página Pergunte a um astrônomo da Universidade de Cornell.

O sol gira em torno de seu eixo cerca de uma vez a cada 27 dias, de acordo com a NASA. Como isso é mais rápido do que os cerca de 365 dias que a Terra leva para completar uma órbita ao redor do sol, a protuberância de maré que a Terra gera no sol fica à frente da Terra. A massa da protuberância tem uma atração gravitacional associada a ela, puxando a Terra para frente em sua órbita e lançando-a para mais longe do sol, observou Scharringhausen. (Um efeito semelhante está levando a lua da Terra a se afastar lentamente do nosso planeta).

No entanto, essas forças de maré têm um efeito muito fraco na órbita da Terra: Elas fazem com que a Terra se afaste cerca de 0,0003 cm do Sol todos os anos, calculou DiGiorgio.

Alguma mudança importante no clima?

A crescente distância da Terra ao Sol pode influenciar o clima da Terra?

"À medida que a Terra se afasta do sol, a luz do sol se tornará mais fraca", disse DiGiorgio. Dado que a distância da Terra ao Sol pode crescer 0,2% nos próximos 5 bilhões de anos, “esse escurecimento corresponde a uma redução de 0,4% da energia solar que atinge a superfície da Terra”, disse ele. “Isso é relativamente pequeno em comparação com as variações normais no brilho do sol que acontecem devido à órbita elíptica da Terra, então não há muito com o que se preocupar”.

A maior preocupação “é que, à medida que o sol evolui nos próximos 5 bilhões de anos, os modelos de evolução estelar preveem que ele aumentará em brilho em cerca de 6% a cada 1 bilhão de anos, aumentando lentamente as temperaturas da Terra e aquecendo os oceanos”, disse Di Giorgio. “Isso tornará a Terra inabitável para humanos muito antes que o sol a engula”.

Influência desonesta

Trabalhos recentes sugerem que as órbitas de Júpiter e outros planetas do sistema solar mudaram ao longo do tempo. Então, suas órbitas poderiam se tornar instáveis o suficiente para um dia influenciar a órbita da Terra, lançando-a mais perto ou mais longe do sol? Ou algum outro corpo desonesto pode passar perto o suficiente do sistema solar para ter um efeito semelhante?

“O problema em tentar prever as interações gravitacionais de sistemas de muitos corpos, como o sistema solar ou estrelas próximas, é que eles são caóticos, o que significa que são impossíveis de prever com certeza”, disse DiGiorgio. “Não temos ideia de onde, especificamente, os planetas estarão em escalas de tempo superiores a 100 milhões de anos porque os pequenos erros de medição e perturbações de interações não modeladas crescem muito ao longo do tempo”.

Ainda assim, “podemos usar esse caos a nosso favor executando muitas simulações do mesmo sistema caótico para ver qual é a probabilidade de um evento ocorrer”, disse DiGiorgio. Isso é semelhante ao funcionamento dos modelos climáticos preditivos, observou ele.

Um diagrama dos planetas em nosso sistema solar. Crédito da imagem: ChrisGorgio via Getty Images

Um estudo de 2009 na revista Nature que realizou cerca de 2.500 simulações do sistema solar descobriram que em cerca de 1% delas, a órbita de Mercúrio tornou-se instável, fazendo com que ele colidisse com o Sol ou com Vênus. “Portanto, é teoricamente possível que Mercúrio se mova pela Terra e mude sua órbita substancialmente, como fez com Marte em uma simulação”, disse DiGiorgio. "Isso é muito improvável, no entanto, como visto por sua raridade em suas simulações".

Também é muito improvável que uma estrela, planeta ou outro corpo possa perturbar a órbita da Terra, disse DiGiorgio. "Meus cálculos dizem que só devemos esperar que uma estrela se aproxime da órbita de Plutão cerca de uma vez a cada trilhão de anos", disse DiGiorgio. “Quaisquer cometas que já estejam em nosso sistema solar também não terão massa ou energia suficientes para afetar nossa órbita substancialmente”.

A morte do sol

Em cerca de 5 bilhões de anos, depois que o Sol esgotar seu combustível de hidrogênio, ele começará a inchar, tornando-se uma estrela gigante vermelha. Supondo que a Terra continue ininterruptamente em seu curso, ela terá se desenvolvido longe o suficiente do sol moribundo para sobreviver aos estertores da morte de nossa estrela?

Atualmente, há algum desacordo sobre o quanto o sol vai inchar durante sua fase de gigante vermelha, disse DiGiorgio. Há uma chance de que não seja suficiente para atingir a Terra, o que significa que nosso planeta pode sobreviver e continuar em órbita. No entanto, a maioria das estimativas sugere que o sol crescerá o suficiente para engolir a Terra, levando o planeta a uma espiral "para dentro em direção ao esquecimento", disse DiGiorgio.

“No entanto, mesmo que a Terra sobreviva, não há chance de que os humanos sejam capazes de sobreviver com ela”, disse DiGiorgio. "O calor e a radiação invasora do sol não apenas ferveriam os oceanos e a atmosfera, mas provavelmente ferveriam a própria Terra. Os humanos teriam que deixar a bola de lava flamejante muito antes de ela ser engolida".

Se os humanos ainda estiverem aqui, por volta de 5 bilhões de anos e quisessem que a Terra permanecesse habitável durante a expansão do sol, teríamos que mover lentamente o planeta para fora da órbita de Saturno, mantendo-a temperada o suficiente para a vida como a conhecemos, à medida que o sol continuará a produzir cada vez mais energia. 

"Isso é bastante impraticável, no entanto", disse DiGiorgio. "A solução mais fácil seria simplesmente abandonar a Terra e encontrar outro planeta ou sistema solar para viver".

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Referência:

CHOI, Charles Q. Is Earth getting closer to the sun, or farther away? Live Science, Nova York, 06, ago. 2022. Disponível em: <https://www.livescience.com/is-earth-moving-closer-farther-sun>. Acesso em: 06, ago. 2022.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.