Que mundos podem sobreviver após a morte do sol?

Quando nosso Sol ficar sem combustível, ele se tornará um gigante vermelho e depois se transformará em uma nebulosa planetária com uma anã branca no centro. A Nebulosa Olho de Gato é um exemplo magnífico e colorido desse destino possível, e a forma intrincada, multicamada e assimétrica dessa nebulosa indica a possível presença de um companheiro na estrela.

Nada na Terra dura para sempre, e essa verdade se estende até aos objetos que vemos em nosso céu. O sol, que dá luz e calor a todos os mundos do sistema solar, não brilhará para sempre. Agora, em seu núcleo, há uma síntese de hélio a partir do hidrogênio, como resultado da qual a cada reação nuclear uma pequena quantidade de massa é convertida em energia pura, de acordo com E = mc ^{2 de} Einstein.

Mas isso não pode durar para sempre, porque a quantidade de combustível no núcleo é limitada. O sol já perdeu nesse processo uma massa equivalente à massa de Saturno e, em 5 a 7 bilhões de anos, todo o combustível no núcleo será completamente consumido. Tendo inflado para o gigante vermelho , como resultado, deixará cair as camadas externas, criando uma nebulosa planetária , e seu núcleo encolherá e se transformará em uma anã branca . Para um observador externo, será uma visão bonita e colorida. Mas dentro do sistema solar, isso levará ao desastre.



Hoje, o Sol é muito pequeno em comparação com os gigantes, no entanto, crescerá para o tamanho de Arcturus em sua fase do gigante vermelho e aumentará em até 250 vezes o tamanho atual. Para um gigante monstruoso como Antares, ele nunca crescerá.

A primeira coisa a saber sobre os gigantes vermelhos é que eles são enormes. Parece-nos que nosso Sol é grande: 1,4 milhão de quilômetros de diâmetro, com uma massa de 300.000 vezes a da Terra, mas comparado ao gigante vermelho, isso não é nada. Com essa massa, nosso Sol crescerá 100 vezes em comparação com o tamanho anterior, tendo absorvido Mercúrio e Vênus. É provável que a Terra seja empurrada ainda mais durante o crescimento e a perda de massa pelo Sol, e embora uma estrela possa absorvê-la, os cientistas ainda estão discutindo se sobreviverão ou não.



Se os cálculos estiverem corretos, o Sol não terá que engolir a Terra quando inchar até o gigante vermelho. No entanto, terá que ficar muito quente e sofrer mudanças catastróficas.

Nesse caso, a Terra e Marte se transformarão em mundos carbonizados e estéreis. Os oceanos e atmosferas desses planetas ferverão e desaparecerão da superfície, e esses mundos se tornarão sem ar e quentes, como o Mercúrio de hoje. Esses efeitos se estenderão muito além das órbitas dos mundos rochosos internos do sistema solar.

Veja bem, os gigantes vermelhos não são apenas enormes, também estão aquecidos a muitos milhares de graus e brilham milhares de vezes mais que o sol de hoje. A maior parte do material descartado - de um terço à metade da massa do sol - permanecerá aquecida a temperaturas extremas e atingirá as bordas externas do nosso sistema solar. Os asteróides derreterão, tendo perdido todos os componentes voláteis, e somente núcleos rochosos restarão deles.



Os asteróides têm uma certa quantidade de componentes voláteis e costumam exibir caudas se aproximando do Sol. Com o tempo, quando o Sol atingir o gigante vermelho, esses asteróides derreterão, perderão todos os materiais voláteis e se tornarão pilhas de paralelepípedos ou pedras derretidas - em qualquer caso, ficando muito menores que o tamanho atual

Mas os gigantes de gás serão maciços o suficiente para continuar segurando suas roupas de gás, que podem até crescer quando o Sol entrar nessa fase. Por exemplo, hoje encontramos em órbita em torno dos gigantes vermelhos apenas gigantes gasosos, muito maiores do que Júpiter. Talvez este seja o resultado da seleção - e nós os vemos porque são mais fáceis de ver - mas talvez seja o resultado de um processo inevitável.

Enormes quantidades de material que sai do Sol colidirão com mundos gigantes com poderosos campos gravitacionais. A maior parte do material que atende a essas atmosferas emitirá um tapa de proporções cósmicas e aumentará o tamanho e a massa desses mundos. Como resultado, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno podem ser maiores e mais massivos do que hoje.



A grande lacuna entre os tamanhos de mundos e planetas terrestres como Netuno chama sua atenção imediatamente e transformar o Sol em um gigante vermelho só aumentará essa diferença. Terra e Marte perderão atmosferas e, possivelmente, parte da superfície, enquanto gigantes gasosos crescerão, absorvendo cada vez mais matéria quando o Sol deixar cair sua concha externa.

No entanto, o sol ficará tão brilhante e quente que a maior parte do sistema solar externo será completamente destruída. Cada um dos gigantes de gás tem seus próprios anéis; Os anéis de Saturno são mais famosos, mas todos os nossos quatro gigantes os têm. Eles consistem principalmente de vários sorvetes - água, metano e dióxido de carbono congelado. Graças à extrema energia emitida pelo Sol, esses gelados não derretem - suas moléculas individuais adquirem tanta energia que são expulsas do sistema solar.



Os anéis de Netuno foram filmados em uma câmera grande angular do aparelho Voyager-2 com uma grande exposição. Você pode ver como eles são contínuos. Os anéis de Netuno, como os anéis de todos os gigantes gasosos, são compostos de componentes voláteis do gelo e derreterão, ferverão e sublimarão quando o Sol se transformar em um gigante vermelho.

O mesmo será verdade para as luas, ricas em água, girando em torno desses mundos. A superfície congelada da Europa , sob a qual há gelo de água, desaparecerá completamente. O mesmo acontecerá com Encélado , no qual quase tudo, exceto o núcleo rochoso com uma mistura de metais, evaporará. Quase todas as luas de Júpiter, Saturno, Urano e Netuno diminuirão significativamente em tamanho, suas atmosferas vão ferver, suas camadas externas derreterão e desaparecerão; apenas os núcleos desses satélites, consistindo de pedra e metal, permanecerão. Algumas luas, todas compostas de substâncias voláteis, podem desaparecer completamente.



Encélado é a lua de Saturno, quase inteiramente constituída por gelo de água. Uma coluna de matéria em erupção indica a presença de um grande oceano subterrâneo, mas o aumento do brilho do Sol fará com que ele se esvai e deixe apenas um núcleo vazio.

Mesmo os objetos maiores e conhecidos do cinturão de Kuiper não estão protegidos contra esse desastre. Mesmo mundos localizados em distâncias tão vastas como Triton , Eris ou Plutão receberão quatro vezes mais energia por unidade de superfície do que a Terra recebe hoje. Suas atmosferas e superfícies, agora cobertas com vários tipos de gelo e possivelmente contendo oceanos subterrâneos, também evaporam completamente. Quando o Sol se torna um gigante vermelho, e os mundos internos se transformam em restos carbonizados ou são consumidos pelo Sol, mundos como Plutão não se tornarão planetas potencialmente habitados: eles queimarão. Eles se transformarão em núcleos nus de pedra e metal e se tornarão semelhantes ao Mercúrio de hoje.



Estrutura geológica sob a superfície da planície do satélite . É possível que em Plutão, sob uma crosta fina, haja um oceano de água líquida. Quando o Sol se tornar um gigante vermelho, todas as camadas externas irão sublimar e ferverão, deixando para trás apenas um núcleo de pedra e metal.

Algumas dezenas ou centenas de milhões de anos serão a esperança de condições mais aceitáveis ​​no cinturão de Kuiper, a uma distância de 80 a 100 vezes maior que a distância do Sol à Terra. Nesse nível pequeno, pelos padrões espaciais, intervalo de tempo, os objetos a essa distância receberão aproximadamente a luz do sol que a Terra recebe hoje. No entanto, para viver, o mundo precisa mais do que a luz solar; você precisa ter massa suficiente, o tamanho certo e os ingredientes certos. A lua e a terra são muito diferentes em habitabilidade, apesar de receber quantidades quase idênticas de energia solar por unidade de área.



As órbitas dos famosos sednóides , junto com o suposto Nono Planeta . Mesmo quando o Sol se tornar um gigante vermelho, o Nono Planeta - cuja existência já é discutível - não atingirá uma temperatura suficiente para se tornar potencialmente habitável. Outros mundos do cinturão de Kuiper, mesmo aqueles que estão à distância certa, serão muito pequenos desse ponto de vista.

No entanto, mesmo o hipotético Nono Planeta estará muito longe para se tornar potencialmente habitável, e tudo o que estiver na distância certa será pequeno demais para que a vida exista lá. O sistema solar se tornará uma catástrofe derretida, onde somente os núcleos nus de planetas, luas e outros objetos permanecerão. Gigantes gasosos podem inchar e crescer, perder seus anéis e muitos satélites, mas tudo o resto se tornará nada além de pedaços de lixo ricos em metal. Se você espera que os mundos externos congelados do sistema solar finalmente tenham a chance de brilhar, ficará desapontado. Quando o Sol chegar ao fim de sua vida, esses mundos, como nossas esperanças de sobrevivência, enfrentarão o fato de que todos os mais importantes derreterão e desaparecerão.

Você pode encontrar mais artigos sobre o tópico da ciência popular no site Golovanov.net . Leia: quando matéria escura e energia escura apareceram ; É possível criar vida em laboratório ; quem sobreviverá após a morte do sol ; A série Ask Ethan de artigos de cosmologia.

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