por Jillian Scudder , A Conversa
Em poucos bilhões de anos, o Sol se tornará um gigante vermelho tão grande que engolirá nosso planeta. Mas a Terra tornar-se-á inabitável muito mais cedo do que isso. Após cerca de um bilhão de anos, o sol se tornará quente o suficiente para ferver nossos oceanos.
O sol é atualmente classificado como uma estrela de “seqüência principal”. Isto significa que ele está na parte mais estável da sua vida, convertendo o hidrogênio presente no seu núcleo em hélio. Para uma estrela do tamanho da nossa, esta fase dura um pouco mais de 8 bilhões de anos. Nosso sistema solar tem pouco mais de 4,5 bilhões de anos, portanto o sol está um pouco mais da metade de sua vida estável.
Even estrelas morrem
Após 8 bilhões de anos de hidrogênio felizmente queimado em hélio terem terminado, a vida do sol se torna um pouco mais interessante. As coisas mudam porque o sol terá ficado sem hidrogênio em seu núcleo – tudo o que resta é o hélio. O problema é que o núcleo do sol não é quente ou denso o suficiente para queimar hélio.
Em uma estrela, a força gravitacional puxa todos os gases para o centro. Quando a estrela tem hidrogênio para queimar, a criação do hélio produz pressão externa suficiente para equilibrar a força gravitacional. Mas quando a estrela não tem nada no núcleo para queimar, as forças gravitacionais assumem o controle.
Eventualmente essa força comprime o centro da estrela a tal ponto que ela começará a queimar hidrogênio em uma pequena casca ao redor do núcleo morto, que ainda está cheio de hélio. Assim que o sol começar a queimar mais hidrogênio, será considerado um “gigante vermelho”.
O processo de compressão no centro permite que as regiões externas da estrela se expandam para o exterior. A queima de hidrogênio na casca ao redor do núcleo aumenta significativamente a luminosidade do sol. Como o tamanho da estrela se expandiu, a superfície esfria e vai de branco quente a vermelho quente. Como a estrela é mais brilhante, avermelhada e fisicamente maior do que antes, nós chamamos estas estrelas de “gigantes vermelhas”.
Morte ardente da Terra
É amplamente entendido que a Terra como planeta não sobreviverá à expansão do Sol em uma estrela gigante vermelha e totalmente explodida. A superfície do Sol provavelmente alcançará a atual órbita de Marte – e, embora a órbita da Terra também possa ter se expandido ligeiramente para fora, não será suficiente para salvá-la de ser arrastada para a superfície do Sol, onde nosso planeta se desintegrará rapidamente.
A vida no planeta terá problemas bem antes do próprio planeta se desintegrar. Mesmo antes do sol terminar de queimar hidrogênio, ele terá mudado do seu estado atual. O sol tem aumentado o seu brilho em cerca de 10% a cada bilhão de anos que passa a queimar hidrogênio. O aumento da luminosidade significa um aumento da quantidade de calor que o nosso planeta recebe. À medida que o planeta aquece, a água na superfície do nosso planeta começará a evaporar.
Um aumento da luminosidade do sol em 10% em relação ao nível actual não parece muito, mas esta pequena mudança no brilho da nossa estrela será bastante catastrófica para o nosso planeta. Esta mudança é um aumento de energia suficiente para mudar a localização da zona habitável em torno da nossa estrela. A zona habitável é definida como o intervalo de distâncias de qualquer estrela onde a água líquida pode ser estável na superfície de um planeta.
Com um aumento de 10% de brilho da nossa estrela, a Terra não estará mais dentro da zona habitável. Isto marcará o início da evaporação dos nossos oceanos. Quando o sol deixar de queimar hidrogénio no seu núcleo, Marte estará na zona habitável, e a Terra estará demasiado quente para manter água na sua superfície.
Modelos incertos
Este aumento de 10% no brilho do sol, desencadeando a evaporação dos nossos oceanos, ocorrerá ao longo dos próximos mil milhões de anos ou assim. As previsões de quão rápido este processo se vai desenrolar dependem de com quem se fala. A maioria dos modelos sugere que à medida que os oceanos evaporam, mais e mais água estará presente na atmosfera em vez de estar na superfície. Isto actuará como um gás de estufa, capturando ainda mais calor e causando a evaporação de cada vez mais oceanos, até que o solo esteja na sua maioria seco e a atmosfera contenha a água, mas a uma temperatura extremamente elevada.
Como a atmosfera se satura com água, a água mantida nas partes mais altas da nossa atmosfera será bombardeada pela luz de alta energia do sol, que separará as moléculas e permitirá que a água escape como hidrogênio e oxigênio, eventualmente sangrando a terra seca de água.
Onde os modelos diferem é na velocidade com que a terra chega a este ponto sem retorno. Alguns sugerem que a Terra se tornará inóspita antes da marca de 1 bilhão de anos, uma vez que as interações entre o planeta aquecido e as rochas, oceanos e placas tectônicas secarão o planeta ainda mais rápido. Outros sugerem que a vida pode ser capaz de se manter por pouco mais de 1 bilhão de anos, devido às diferentes exigências de diferentes formas de vida e liberações periódicas de produtos químicos críticos pela tectônica de placas.
A Terra é um sistema complexo – e nenhum modelo é perfeito. No entanto, parece provável que não tenhamos mais do que um bilhão de anos de vida para prosperar no nosso planeta.