A fria e dura verdade sobre o que acontecerá conosco quando o sol morrer

Crédito da imagem: M.Weiss/CXC/NASA

Você não estará por perto para ver o final, mas apenas ler sobre isso vai te dar calafrios.

Mas nosso sistema solar ainda vai começar a ficar um pouco brusco nesse meio tempo.

UM SISTEMA DE ENVELHECIMENTO

Todas as estrelas, incluindo nosso sol, fundem hidrogênio em seus núcleos; é assim que elas produzem todo o seu calor e luz. Mas a fusão do hidrogênio deixa um subproduto: O hélio. À medida que nosso sol envelhece por bilhões e bilhões de anos, mais e mais hélio se acumula em seu núcleo. Isso torna mais difícil para o sol fundir o hidrogênio, o hélio é literalmente a poluição atrapalhando. Para compensar isso e permanecer em equilíbrio, o núcleo do sol fica gradualmente mais quente com o tempo.

Resultado final: O sol está ficando mais quente. Os dinossauros conheciam um sol menor e mais escuro do que conhecemos hoje. Há bilhões de anos, você nem reconheceria nossa própria estrela.

“Daqui a cerca de 500 milhões de anos, a Terra morrerá sua primeira morte”

Isso também significa que em algum lugar em torno de 500 milhões de anos a partir de agora, a Terra morrerá sua primeira morte. O sol superaquecido desencadeará um evento de efeito estufa descontrolado. Nossos oceanos irão evaporar, despejando seu vapor de água na atmosfera, retendo mais calor perto da superfície. Isso aumentará a temperatura da Terra, o que evaporará mais oceanos e assim por diante.

Dentro de cerca de 100 milhões de anos, nossos oceanos secarão completamente. Sem lubrificação, as placas tectônicas que puxam o carbono e outros gases de efeito estufa para baixo da crosta irão parar. Nossa atmosfera vai inchar e se afastar. A vida pode encontrar refúgio em algum bolso sombrio ou nas profundezas do subsolo, mas o mundo que conhecemos e amamos terá desaparecido.

E então fica pior.

O FIM DO HIDROGÊNIO

Crédito da imagem: Getty Images

Após cerca de 4 bilhões de anos, as sobras de cinzas de hélio que se acumularam por eras formarão um núcleo sólido no centro do sol. Isso forçará o hidrogênio a se fundir em uma concha ao seu redor. Com a região produtora de energia de nossa estrela afastada do centro, o resto do sol será forçado a responder. Ele aumentará muitas vezes seu tamanho atual. Com as camadas mais externas do sol tão distantes e desconectadas do núcleo, a temperatura da superfície cai ironicamente, com sua mudança de cor para comprimentos de onda mais longos.

Ele se tornará uma estrela gigante vermelha.

Os astrônomos não têm certeza de quão grande o sol se tornará neste estágio. Certamente consumirá Mercúrio e Vênus. Também pode obliterar a Terra, dissolvendo-a em questão de minutos dentro de seu abraço ardente. Ou pode simplesmente derreter o que resta de nossa atmosfera, e até mesmo nossa delicada crosta e manto, deixando para trás uma casca de ferro exposta e arruinada que já foi nosso núcleo.

Ao longo de um bilhão de anos, as temperaturas no núcleo de hélio continuarão a subir, atingindo eventualmente mais de 100 milhões de Kelvin. Nesse estágio crítico, as temperaturas e pressões serão altíssimas: Todo o núcleo de hélio passará por um único evento nuclear com duração de alguns minutos, essencialmente uma bomba nuclear do tamanho de 100 Júpiteres.

Com seu coração mutilado, o sol entrará em colapso e se reagrupará em cerca de 10.000 anos como um núcleo de hélio cercado por uma camada de hidrogênio em fusão. Mas esta não é uma estrela calma. Desta vez, as temperaturas no núcleo serão altas o suficiente para desencadear a fusão do hélio. Este sol renascido será cerca de dez vezes maior e 40 vezes mais brilhante do que era antes.

E agora um novo ciclo começará.

UMA ÚLTIMA DANÇA

A fusão do hélio produz seus próprios subprodutos de carbono e oxigênio, que agora podem fazer seu próprio trabalho de poluir o núcleo mais interno. Mas a fusão do hélio não é tão eficiente quanto a fusão do hidrogênio e, portanto, a queima do hélio ocorrerá em um ritmo muito mais rápido. Esta fase da vida do sol durará apenas cerca de 100 milhões de anos: Um piscar cósmico.

A mesma história se repetirá, mas agora com todas as temperaturas e energias aumentadas. Muito carbono e oxigênio se acumularão no núcleo. A fusão do hélio se moverá para um invólucro ao seu redor, com a fusão do hidrogênio formando um invólucro ainda maior.

Mais uma vez, o sol se transformará em um monstro vermelho furioso. E este será ainda pior do que antes.

As regiões mais internas desta estrela gigante agora serão assustadoramente instáveis. As camadas de hélio e hidrogênio vão explodir e reacender, se misturar e estratificar. A cada convulsão no núcleo, o resto do sol responderá. Em seu extremo, os tentáculos mais externos da atmosfera do sol podem se estender até a órbita de Júpiter. Na outra extremidade, poderia encolher quase ao seu tamanho anterior.

Nesta fase, nosso sol se tornará o que é conhecido como uma variável Mira, batizada em homenagem à estrela Mira, “a incrível”, que visivelmente brilha e escurece cerca de uma vez a cada ano terrestre. Hoje, sabemos como funciona esse período especial de pulsação, mas centenas de anos atrás, astrônomos de todo o mundo observaram com admiração e horror uma das estrelas mais brilhantes do céu desaparecer no nada.

Algum dia, o sol se tornará uma variável Mira. Mira é uma estrela que vem sendo estudada há cerca de 400 anos. Em 2006, o Galaxy Evolution Explorer da NASA descobriu uma cauda de material semelhante a um cometa excepcionalmente longa arrastando-se atrás dela. A metade inferior mostra Mira na luz visível, e a metade superior revela a cauda vista na luz ultravioleta. Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech/POSS-II/DSS

A cada suspiro ofegante, nosso sol perderá suas camadas mais externas. Uma combinação de vento solar de alta velocidade e radiação furiosa saindo do núcleo soprará as camadas atmosféricas externas como o vento em uma vela, forçando-o a ondular pelo sistema solar.

Eventualmente, será demais. O sol perderá quase metade de sua massa. O restante ficará como um pedaço inerte de carbono e oxigênio, exposto ao universo pela primeira vez. Mas é dentro desse cemitério que nosso sol terá mais uma chance de beleza.

TESTEMUNHA SILENCIOSA

Depois que o sol se tornar uma anã branca, a maioria dos planetas internos desaparecerá. Os planetas externos, por sua vez, tendo se afastado mais em suas órbitas, estarão perdendo suas atmosferas devido à intensa radiação ultravioleta da anã branca central. Eles formarão longas caudas semelhantes a cometas irradiando para fora. Crédito da imagem: MARK GARLICK/BIBLIOTECA DE FOTOS CIENTÍFICAS//Getty Images

Depois de mais 4 bilhões de anos de fusão de hidrogênio, outros bilhões de anos de fusão de hélio e 100 milhões de anos de ciclos gigantes vermelhos intermitentes, nosso sol dará seu último suspiro. O remanescente denso não irá mais se fundir para sobreviver. Em vez disso, ele apenas ficará lá, existindo, quente no início, mas esfriando rapidamente. Uma anã branca.

No final da vida do nosso sol, os planetas mais internos já terão desaparecido. Os mais externos certamente perderão suas atmosferas. Suas luas geladas, uma vez cobertas por camadas de espessa água congelada, irão derreter, tornando-se brevemente oásis. Mas o caos dos estertores da morte do sol desestabilizará suas órbitas, enviando algumas luas em um voo para dentro de suas órbitas para serem consumidas por suas mães furiosas; outras serão completamente ejetadas do sistema solar, forçadas a vagar pelas profundezas solitárias do espaço interestelar.

Quanto à anã branca, ela terá inicialmente uma temperatura de mais de 100 milhões de Kelvin, quente o suficiente para emitir uma poderosa radiação de raios-X. Essa radiação será filtrada pelas nuvens de gás que cercam a estrela morta, provocando fluorescência. O gás absorverá os raios X e emitirá sua própria radiação.

Vai se tornar uma nebulosa planetária. Não há duas iguais, cada uma criada a partir da intrincada e complexa dança de plasma e radiação perto do fim da vida de uma estrela. Não há como dizer que arte nosso próprio sol criará em seus últimos dias, mas futuros observadores podem ter um vislumbre. A anã branca só será tão quente por cerca de 10.000 anos. Mas se algum astrônomo em algum mundo alienígena apontar seu telescópio em nossa direção no momento certo, verá algo lindo.

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Referência:

SUTTER, Paul. What happens when the Sun dies? Popular Mechanics, 26, jan. 2023. Disponível em: <https://www.popularmechanics.com/space/solar-system/a42636939/what-will-happen-when-the-sun-dies/?fbclid=IwAR2VHEs2em09epHatHQvdz_tECQrmKI7Q9NpjguAN-AIcn0B5PeZvtg2w7A>. Acesso em: 26, jan. 2023.

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.