Afinal, a Terra pode sobreviver à morte do Sol, sugere novo estudo

Durante décadas, os astrónomos debateram se o destino da Terra estava ligado ao do Sol. Quando a estrela esgotar o combustível de hidrogénio que a alimenta durante cerca de 5 mil milhões de anos, transformar-se-á numa gigante vermelha suficientemente grande para engolir Mercúrio e Vénus – e, como sugeriram vários estudos, também a Terra.

Uma nova investigação, no entanto, sugere que o nosso planeta tem mais hipóteses de escapar desse fim ardente do que se pensava anteriormente. Usando modelos atualizados de como as estrelas envelhecidas interagem com os seus planetas, os investigadores descobriram que as forças gravitacionais que atraem Terra em direção ao Sol em expansão são mais fracos do que os modelos mais antigos previam. Isso daria ao planeta mais tempo para se afastar à medida que o sol moribundo espalha as suas camadas exteriores para o espaço, evitando potencialmente o seu engolfamento.

A descoberta não garante a sobrevivência da Terra. Em vez disso, os investigadores dizem que isso transfere a maior incerteza da intensidade com que o Sol em expansão puxa os planetas para a variável pouco compreendida de quanta massa a estrela perderá durante as suas fases finais de evolução.

“A maior incerteza não vem mais dos cálculos das marés, mas de quanta massa o futuro Sol perderá”, disse o principal autor do estudo, Mats Esseldeurs, do Instituto de Astronomia da KU Leuven, na Bélgica, em um comunicado. declaração. “As observações de estrelas gigantes semelhantes ao Sol apontam atualmente para a sobrevivência da Terra, mas precisamos de melhores observações antes de podermos ter a certeza.”

Quando estrelas como o Sol esgotam seu núcleo de hidrogênio e se transformam em enormes gigantes vermelhas, elas desencadeiam um cabo de guerra cósmico entre as forças de maré em expansão que puxam os planetas para dentro e eliminam o peso estelar. empurrando-os para foraque em última análise decide se os mundos próximos são engolido ou salvo.

Este empurrar e puxar planetário se desenrola em dois estágios. À medida que o Sol se expande, as marés gravitacionais actuam como um travão subtil, drenando lentamente a energia orbital da Terra e puxando o planeta para dentro. Ao mesmo tempo, a estrela moribunda liberta grandes quantidades de gás através de poderosos ventos estelares, acabando por perder cerca de metade da sua massa. À medida que o Sol fica mais claro, a sua influência gravitacional enfraquece, empurrando os planetas sobreviventes para uma órbita mais ampla que poderia duplicar a sua distância da estrela, de acordo com o estudo. NASA.

“O destino da Terra depende de um equilíbrio delicado entre estes dois efeitos”, disse Esseldeurs no comunicado. “Se as interações das marés dominarem, a Terra será engolfada. Se a perda de massa dominar, a Terra escapará para uma órbita mais ampla.”

Estudos anteriores chegaram a conclusões diferentes principalmente porque trataram esses processos concorrentes de forma diferente, argumentam Esseldeurs e sua equipe. Alguns desses estudos negligenciaram completamente as interações das marés, enquanto outros se basearam em prescrições simplificadas desenvolvidas há décadas que previam uma atração interna muito mais forte, de acordo com o estudo.

Em vez de confiar nessas fórmulas mais antigas, o novo estudo utiliza cálculos atualizados das forças das marés com base nas mudanças na estrutura interna e na dinâmica das estrelas envelhecidas – o que, segundo a equipe, permitiu contabilizar com precisão tanto o atrito das marés como as mudanças nos ventos estelares – antes de testar os resultados contra uma série de possíveis taxas de perda de massa para a fase gigante final do Sol.

Os resultados sugerem que mesmo com a atração gravitacional para dentro mais fraca, Mercúrio e Vênus são incapazes de ultrapassar o Sol em expansão e estão inevitavelmente engolfadoenquanto a Terra e Marte migram com segurança através de ambas as fases gigantes, deixando o nosso planeta para eventualmente se estabelecer numa órbita mais ampla em torno do remanescente de anã branca o sol deixará para trás, descobriu o estudo.

Um diagrama que mostra quais são as fases da morte do sol.

Uma evolução esquemática do Sol à medida que passa pelas suas fases gigantes. A imagem mostrava o Sol como é hoje, passando por suas duas fases gigantes, antes de encerrar sua vida como anã branca. O estudo mostrou que Mercúrio e Vénus serão engolfados pelo Sol em expansão, mas a Terra e Marte sobreviverão, terminando numa órbita mais ampla. Tamanhos e distâncias não estão em escala. (Crédito da imagem: Instituto de Astronomia da KU Leuven)

O quadro está longe de estar resolvido, no entanto. Como os astrónomos ainda não conseguem observar com precisão a rapidez com que estrelas semelhantes ao Sol perdem massa no final da vida, “o destino final da Terra permanece incerto”, escrevem os investigadores no novo artigo.

Ao levar em conta as taxas de perda de massa do mundo real de L2 Pup – uma estrela gigante vermelha a cerca de 183 anos-luz de distância que foi usada como proxy para o nosso futuro Sol devido à sua massa semelhante – os pesquisadores confirmaram que a Terra se afastará com rapidez suficiente para evitar ser engolida, inclinando a balança em direção à sobrevivência em vez da destruição, observa o estudo.

Para nós, humanos, a descoberta oferece conforto acadêmico em vez de salvação prática. A maioria dos cientistas concorda que, à medida que o Sol envelhece, ele ficará cada vez mais quente, fervendo os oceanos e os oceanos da Terra. tornando o planeta completamente inabitável em cerca de 1 bilhão de anos, muito antes de o Sol começar a se expandir.

No entanto, mesmo que os humanos não estejam por perto para testemunhar isso, rastrear a sobrevivência final da Terra fornece um contexto importante sobre como os sistemas planetários evoluem à medida que as suas estrelas envelhecem, uma estrutura que os investigadores dizem que será ainda mais refinada por futuras observações de estrelas moribundas, semelhantes ao Sol.

“Isso nos permitirá realizar estudos populacionais da evolução orbital planetária em torno de estrelas evoluídas”, escreveram os pesquisadores no artigo, “e nos ajudará a restringir a evolução futura do sistema Terra-Sol”.