Qual será o destino final da Terra e do Sol? [o verdadeiro fim-do-mundo]

Ilustração mostra como poderá estar a Terra na fase de gigante vermelha do Sol. Crédito: Fsgregs

Ilustração mostra como poderá estar a Terra na fase de gigante vermelha do Sol. Crédito: Fsgregs

Em bilhões de anos no futuro, quando o nosso Sol se transformar em uma estrela gigante vermelha, crescerá e consumirá a órbita da Terra. Mas, se a Terra viaja na sua órbita, o que vai acontecer ao nosso querido planeta? A Terra será “comida” como os pobres planetas Mercúrio e Vênus?

Os astrônomos há décadas se dedicam a tentar responder a esta questão. Quando o Sol se tornar numa gigante vermelha, os simples cálculos põem o seu equador para lá de Marte. Todos os planetas interiores serão consumidos.

Nessa concepção artística uma gigante vermelha exerce sua fúria sobre um planeta joviano

Nessa concepção artística uma gigante vermelha exerce sua fúria sobre um planeta joviano

Uma estrela moribunda cresce e torna o sistema solar um inferno

No entanto, à medida que o Sol alcança este último estágio da sua evolução estelar, perde uma tremenda quantidade de massa através de poderosos ventos solares. Enquanto cresce, perde massa, fazendo com que os planetas espiralem para fora. Por isso a questão é, será que o Sol em expansão alcançará os planetas que espiralam para fora, ou conseguirá a Terra (e talvez até Vênus) escapar às suas garras?

K.-P Schroder e Robert Cannon Smith são dois cientistas tentando chegar ao fundo desta questão. Fizeram os cálculos com os mais atuais modelos de evolução estelar, e publicaram um trabalho com o nome: “Revisitando o Futuro Distante do Sol e da Terra”. O artigo foi publicado no boletim mensal da Sociedade Astronômica Real.

De acordo com Schroder e Smith, quando o Sol se tornar uma gigante vermelha daqui a 7,59 bilhões de anos, começará a perder massa rapidamente. Pela altura em que alcance o seu maior raio, 256 vezes o seu tamanho atual, terá apenas 67% da sua massa presente.

O Sol vai “inchar”, isto acontecerá ‘rapidamente’ quando esgotar o hidrogênio no seu núcleo, durante o período de 5 mihões de anos. Entrará então na sua relativamente breve fase (+130 milhões de anos) de queima de hélio. Irá então expandir-se para além da órbita de Mercúrio e depois atingirá a órbita de Vênus. Quando chegar a altura da Terra, terá perdido 4,9×1020 toneladas de massa para cada ano (8% da massa da Terra por ano).

Aqui está o verdadeiro fim-do-mundo…

Mas a zona habitável desaparecerá muito mais cedo. Os astrônomos estimam que migre para longe da órbita da Terra em apenas 1 bilhão de anos. O quente Sol (seu brilho estará +10% do que vemos hoje) fará evaporar os oceanos da Terra. Com tanto vapor presente na atmosfera, uma parte subirá para a estratosfera e lá a energética radiação solar ultravioleta vai dissociar (separar) o hidrogênio presente na água (a molécula de água H²O será partida em dois componentes: o hidrogênio  livre H e a hidroxila OH).  O hidrogênio livre, bem mais leve, será perdido no espaço. A Terra nunca mais terá oceanos. Eventualmente tornar-se-á novamente derretida.

No entanto, existe uma vantagem para o Sistema Solar. Mesmo que a Terra, a uma mera unidade astronômica e meia, já não se encontre na zona habitável do Sol, muito do Sistema Solar estará. A nova zona habitável esticar-se-á de 49,4 até 71,4 UA, bem dentro do Cinturão de Kuiper. Os mundos gelados conhecidos até então, derreterão, e água líquida estará presente para lá da órbita de Plutão. Talvez Éris seja o nosso novo mundo.

Mas voltando à questão principal – conseguirá a Terra escapar deste destino?

Nesta impressão artística vemos a comparação entre a estrutura do Sol agora e quando tornar-se uma estrela gigante vermelha. Atenção: as duas imagens não estão em escala – a comparação de tamanho está embaixo e à direita do quadro. O interior do Sol e o das estrelas da de sua massa são em geral divididos em 3 zonas distintas. A zona externa é chamada ‘zona convectiva’. Esta zona se estende desde a fotosfera até cerca de 15% do raio solar. Na ‘zona convectiva’ a energia é transportada principalmente para fora por fluxos de plasma em convecção. A Zona radiativa fica abaixo da zona de convecção e se estende até o núcleo solar. Na zona radiativa a energia é transferida para fora por radiação (e não por convecção). A densidade da matéria entre o topo e a base desta zona aumenta 100 vezes. O núcleo solar ocupa a região central e seu diâmetro é cerca de 15% do diâmetro estelar. Aqui a energia é produzida pelo processo de nucleossíntese onde o hidrogênio se funde gerando o hélio. No Sol a temperatura do núcleo chega a 14 milhões de graus. Na gigante vermelha à direita o núcleo faz a nucleossíntese do hélio, pois o hidrogênio se esgotou, produzindo muito mais energia que o Sol. A zona de convecção da gigante vermelha é muito maior, abrangendo 35 vezes mais massa que a mesma região no Sol atual. Crédito: ESO - European Southern Observatory

Nesta impressão artística vemos a comparação entre a estrutura do Sol agora e quando tornar-se uma estrela gigante vermelha. Atenção: as duas imagens não estão em escala – a comparação de tamanho está em baixo e à direita do quadro. O interior do Sol e o das estrelas de sua massa é em geral dividido em 3 zonas distintas. A zona externa é chamada ‘zona convectiva’. Esta zona se estende desde a fotosfera até cerca de 15% do raio solar. Na ‘zona convectiva’ a energia é transportada principalmente para fora por fluxos de plasma em convecção. A Zona radiativa fica abaixo da zona de convecção e se estende até o núcleo solar. Na zona radiativa a energia é transferida para fora por radiação (e não por convecção). A densidade da matéria entre o topo e a base desta zona aumenta 100 vezes. O núcleo solar ocupa a região central e seu diâmetro é cerca de 15% do diâmetro estelar. Aqui a energia é produzida pelo processo de nucleossíntese onde o hidrogênio se funde gerando o hélio. No Sol a temperatura do núcleo chega a 14 milhões de graus. Na gigante vermelha à direita o núcleo faz a nucleossíntese do hélio, pois o hidrogênio se esgotou, produzindo muito mais energia que o Sol. A zona de convecção da gigante vermelha é muito maior, abrangendo 35 vezes mais massa que a mesma região no Sol atual. Crédito: ESO – European Southern Observatory

De acordo com Schroder e Smith, a resposta é não. Mesmo que a Terra consiga migrar para uma órbita 50% maior que a da atualidade, não terá salvação. O Sol crescerá e “engolirá” a Terra antes que alcance essa região como gigante vermelha. E o Sol ainda teria mais 0,25 UA e 500.000 anos para crescer.

Uma vez dentro da atmosfera do Sol, a Terra irá colidir com as partículas de gás. A sua órbita irá decair e espiralará para dentro do Sol.

Se a Terra estivesse apenas um pouco mais longe do Sol, a 1,15 UA (1 UA = distância atual da Terra ao Sol), conseguiria “sobreviver” à fase de expansão. Embora seja ficção científica, os autores sugerem que as tecnologias futuras poderiam ser usadas para acelerar a viagem da Terra para longe do Sol de acordo com a necessidade.

O pensar neste futuro distante da Terra diz-nos algo sobre a psicologia humana. As pessoas estão genuinamente preocupadas com o futuro a bilhões de anos à frente? Embora saibamos que a Terra será incinerada bem mais cedo, os seus oceanos literalmente irão se evaporar e o nosso planeta se tornará numa bola de rocha derretida é esta destruição pelo Sol que parece mais preocupante para todos nós, ou não? O que o leitor acha?

Fontes

ArXiv.org:  Distant future of the Sun and Earth por K.-P. Schroder e Robert Connon Smith

ESO: Structure of Stars

._._.

26 comentários

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    • Reinaldo da Silva on 25/08/2018 at 20:50
    • Responder

    Professor Carlos
    Li toda matéria considero interessante, agora minha pergunta é em relação aos demais planetas ( e planetas menores) depois que o sol diminuir para ana branca O que acontecerá com eles?

    1. Não há certezas quanto ao destino dos planetas para lá da Terra – para dizer a verdade, nem há certeza absoluta quanto à Terra: existe muita matemática e muitas simulações e alguns papers sobre isso, mas por vezes com conclusões ligeiramente diferentes.

      Quanto aos outros planetas, poderão ser ejetados do sistema solar, mas o mais provável é continuarem na órbita… quiçá com novas configurações.
      Nessa altura, serão todos mundos gelados.

      abraços!

  1. obrigado pela explicaçao.
    agora ja sei a verdade
    o mundo tera fim

    • Reinaldo da Silva on 04/04/2017 at 00:27
    • Responder

    Professor
    Li toda matéria considero interessante, agora minha pergunta é em relação aos demais planetas depois que o sol diminuir para ana branca O que acontecerá com eles?

  2. eu acredito que avera salvação se a agua acaba agente bebe petrolio e pronto e a gente ta em 2015 viu

    • Marcos Amaral on 16/02/2015 at 01:34
    • Responder

    Pra que se preocupar com bilhoes de anos aqui pra frente deveriamos cuidar da natureza melhor agora tamben accho q o homem s e destruira antes

    1. A preocupação com o que ocorrerá no futuro da Terra é digna e necessária. Se a humanidade quer sobreviver então terá que compreender o enfrentará no futuro e saber como a Natureza se comporta.

  3. Mesmo nas especulações encontramos, certamente, verdades. O mundo habitável do nosso sistema solar deslocar-se-á para outros planetas mais distantes e agora gelados. Será que os humanos da Terra lá conseguirão chegar a tempo de preservar a espécie que nós somos?

    Alfredo Anciães

  4. n acredito q tudo isso q construimos vai acabar o cão q estamos pisando e augumas pessoas q fasem sua parte e outras n. será q aquele será mesmo o destino da terra ????

    1. É irrelevante o que acredita.
      As leis do Universo não andam ao sabor das crenças das pessoas.

      abraços

    • Graciete vVrgínia Rietsch Monteiro Fernandes on 17/02/2013 at 20:52
    • Responder

    Eu gosto muito de procurar saber como evoluirá o Universo no decorrer do tempo. Mas apenas porque sou curiosa relativamente ao conhecimento científico do Espaço. Não estou nada preocupada com a possibilidade de encontrarmos nova casa num sistema solar em desintegração, até porque creio que a espécie humana se extinguirá antes que se ponha tal hipótese.Agora o conhecimento científico do que é o Universo e qual a sua evolução, isso já me interessa muito. Quero aprender,aprender sempre..

    Cumprimentos

  5. “Que o leitor acha?”

    bilhão … hidroxila … etc.

    Acho que este artigo nada tem a ver com a grande maioria dos outros – as brasileirices no meio do texto, com erros científicos (vamos ter esperança que sejam da má tradução) – seja como for … é preciso mais atenção antes de publicar!

    1. Luís,

      Se lê a maioria dos nossos artigos, sabe perfeitamente que temos autores de língua portuguesa de Portugal e em língua portuguesa do Brasil.
      Neste caso, é um autor do Brasil, como vários outros textos aqui no blog. Sendo assim, não me parece que existam erros desta natureza.

      Quanto aos erros científicos, espero que os indique.

      abraços

        • Luis on 27/12/2012 at 00:12

        Bem, tenho tido a sorte de apenas encontrar os portugueses – sorte a minha!

        “Mas a zona habitável desaparecerá muito mais cedo. Os astrônomos estimam que migre para longe da órbita da Terra em apenas 1 bilhão de anos (…) E o Sol ainda teria mais 0,25 UA e 500.000 anos para crescer.”

        1bil(h/i)ão: 1.000.000.000.000 em Portugal e 1.000.000.000 no Brasil
        500.000 é metade do bilhão (brasileiro) mas não é metade do português!

        “hidroxila” não é a designação portuguesa,mas sim hidroxilo!

        Se o site é astropt acho que as coisas deveriam ser no nosso português! Não há-de tardar muito estão todos a falar brasileiro! Até pode ser que ganhem mais uns quantos fãs publicando “tudo” o que vos aparece à frente (obviamente estou a exagerar), mas não é assim que ganham o respeito da comunidade científica!

      1. Luís,

        Se lê a maioria dos nossos artigos, sabe perfeitamente que temos autores de língua portuguesa de Portugal e em língua portuguesa do Brasil.
        Neste caso, é um autor do Brasil, como vários outros textos aqui no blog. Sendo assim, não me parece que existam erros desta natureza.

        Quanto aos erros científicos, espero que os indique.

        abraços

        P.S.: não sabia que o respeito da comunidade científica se perdia só porque algum elemento dessa comunidade não sabe distinguir o português de Portugal do português do Brasil, nem sequer me apercebi que esse era um problema científico. 😉

        P.S.2: como deverá compreender, sendo astroPT, ou seja, um projecto em língua portuguesa, temos toda a lusofonia a ler-nos. Além de Portugal e Brasil, temos por exemplo leitores de Angola, entre obviamente outros países lusófonos. Temos até visitantes de dezenas e dezenas de países de língua oficial não-portuguesa, mas onde se encontram pessoas que sabem o português. Aliás, o 3º país com mais visitas ao blog são os EUA. Como deverá compreender, nem sequer é um país lusófono, mas é certamente um país onde se encontram imensos portugueses, brasileiros, angolanos, etc. 😉

  6. Futuro a “léguas” do nosso tempo. Se a nossa espécie conseguir no século XXI, produzir o que necessita de forma sustentável com os recursos do planeta, continuar a evoluir em todas as vertentes, então no próximo milénio já devemos ter as primeiras colónias por outros mundos acessíveis, pela tecnologia disponivel.
    Antes de chegar a velhice do Sol, é bem possível que já exista tecnologia e recursos para apaziguar o problema; afinal são milhões de anos de futuro. É preciso é que a civilização se mantenha. Outro retrocesso como o que aconteceu após a queda do império romano e nunca mais passamos da Lua!

    1. Segundo um trabalho de futurologia, em 2260 estaremos em plena época de colonização do nosso sistema solar.
      Com colônias em todos astros que sejam sólidos.

      Veja => http://forum.intonses.com.br/viewtopic.php?f=14&t=5858&start=240

        • Paulo on 27/12/2012 at 05:05

        Então não se vê, pelo andar da “carruagem”. Por esta data já se previa “anti-gravidade”, pelos cálculos futuristas da década de 70 do século passado; transporte aéreo sem asas, veículos pessoais sem rodas, exploração espacial tripulada a andar por Marte… e já estamos em 2012. O que se vê? “Bebam” petróleo e “bolinha baixa”, senão a crise acaba com os “infiéis”!

  7. bom tópico ricardo, agora quero saber as novas profecias para gozar mais um pouco com essa gente…

    quem criou o humano devia mesmo gostar de gente parva, para ter criado tantos ….

  8. Só tenho uma observação a fazer sobre a matéria: estamos a cerca de 1 século de lançarmos a primeira sonda para a estrela mais próxima em tempo viável segundo projeções, portanto não acho necessário colonizarmos lugares de baixa gravidade como Éris e outros, acho que até lá já tenhamos colonizado planetas de outras estrelas, na verdade acho altamente provável que seja esse o caso, modificar planetas de pouca gravidade ou com características tão diferentes da Terra dá muito mais trabalho do que viajarmos mais longe para locais mais propícios, coisa que não será tão difícil assim com as tecnologias do futuro.

    E seria interessante comentar sobre as várias fazes da expansão do Sol, por exemplo quando a Terra estiver saindo da zona habitável daqui 0.5 – 1.0 bilhão de anos, Marte que já esta dentro da zona continuará nela e estará numa tão confortável como a Terra que nesse tempo está prestes a ficar inabitável. Com Marte deixando a zona habitável o planeta-anão Ceres começará a entrar na zona habitável, com o fim de Ceres a lua Europa e principalmente Calisto (por estar fora do cinturão de radiação de Júpiter) estrarão na zona habitável, mais tarde será a vez das luas de Saturno em especial Titã, e por aí vai, muitos locais terão sua vez na zona habitável do Sol.

    Porém de todos eles, apenas Marte poderá se tornar uma réplica de Marte se for colocado uma atmosera densa nele, pelas similaridades com a Terra, todos os outros objetos provavelmente limitarão os possíveis colonizadores a ficar em locais isolados e com gravidade artificial.

  9. A maioria esmagadora das pessoas, principalmente as comuns que não se interessam por astronomia que certamente não comentarão por aqui não são do tipo que não se preocupam com nada além da sua própria espectativa de vida, ou no melhor caso com um futuro que adentre a vida de alguém que ele conheça ainda vivo como neto/bisneto.

    É fácil perceber que as pessoas não se preparam para o futuro, basta ver os próprios governos ao redor do mundo ou a vida de uma família comum que pensa apenas no agora e não na vida de seus descendentes ou coisa do tipo. Digo que devemos mudar nossa filosofia de vida e pensar mais no futuro, é algo que pode fazer grande diferença na evolução tecnológia e mental das próximas gerações após a nossa.

    Eu particularmente sou uma pessoa que penso muito no futuro, diria que até exagerdamente… sobre a humanidade num futuro muito distante e principalmente sobre a evolução tecnológica rápida, querendo ou não será a tecnologia que desenvolvemos que nos salvará um dia, e nem perceberemos isso. Felizmente a tecnologia avança rapidamente, acredito que estamos num bom caminho, o pior caso seria a humanidade nunca ter percebido a importância do conhecimento e ficar de braços cruzados na Terra numa vida banal esperando a Morte do planeta… felizmente não é o caso, pelo contrário cada vez mais estamos nos tornando uma espécie baseada em conhecimento e tecnologia e menos crenças, provavelmente o melhor caminho.

  10. Boa noite,sou leigo nessa área mas me interesso muito sobre astronomia,mas minha pergunta é,seria o mesmo processo com os planetas jovianos que os astronomos observam em outros sistemas solares lá fora?mais uma vez me desculpem minha ignorança e minha gramática,obrigado.

    1. “Lá fora”, em sistemas com estrelas como o Sol, o processo é similar 😉

      abraços

  11. Existe uma chance de haver um prolongamento da nossa agonia, daqui a bilhões de anos..
    É que o Sol perderia massa, com ejeções coronais que não retornariam a ele.
    Perdendo massa, a atração gravitacional do Sol na Terra diminuiria.
    Com isso a terra se afastaria do Sol.

    Ou seja, ele vem vindo na nossa direção e a gente anda mais pra lonje..

      • thiago menezes on 07/07/2015 at 17:29
      • Responder

      Tbm imaginei isso…

    • Nelson Santos on 21/12/2012 at 23:42
    • Responder

    Acho que (a maioria do) presente ser humano é indiferente e desinteressado por estas questões. Prefere a via preguiçosa da desresponsabilização ao confiar todos os seus destinos em divindades, porque também dá muito trabalho… pensar.

    Futuras gerações e civilizações (e raças?) poderão tender a interessar-se mais por esse epílogo terrestre – e, eventualmente, a tentar invertê-lo – porque a ameaça se vai tornando mais real. E porque o homem consequente (ou humanoide? :D) tenderá a ser cada vez mais objectivo, prático, laico e olhará para deus, jocosamente, como uma diversão proporcionada pelo homem antigo.

    Mas nada disto quer dizer que o homem do ano 20.000.001 AD, por exemplo, seja melhor que este. Se perder a imaginação e o sonho, em prol da racionalidade inveterada, perde tudo. Penso.

  1. […] Solar Flare, tornado, heliosfera. Pilar Solar (aqui, aqui). Geração. Sol viaja mais lento. Cauda. Destino. Questionário. Ode, canção. Sol visto de diferentes planetas. Sorriso. Sol na mão. Poupas. […]

  2. […] “fim-do-mundo”. O verdadeiro fim-do-mundo dar-se-á dentro de alguns bilhões de anos, quando nosso Sol entrar num processo de expansão e, posteriormente, transformar-se numa anã branca. Escrevi as palavras terminaria, chocaria e acabaria no futuro do pretérito pelo fato de que […]

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