Como evitamos que a terra seja queimada pelo sol intenso?

Aposto que nós, como espécie, estamos apaixonados pelo nosso planeta natal (apesar das nossas excessivas emissões de carbono). Mas a triste verdade é que a Terra está condenada. Um dia, o Sol entrará numa fase que tornará a vida impossível na Terra e, eventualmente, reduzirá o planeta a apenas um triste e solitário pedaço de ferro e níquel.

A boa notícia é que se nos empenharmos nisso – e não se preocupe, teremos centenas de milhões de anos para planear – poderemos manter o nosso mundo como um lar hospitaleiro, muito depois de o nosso Sol ter enlouquecido.

Um pesadelo acordado

O Sol lenta mas inevitavelmente torna-se mais brilhante, mais quente e maior com o tempo. Há milhares de milhões de anos, quando aglomerados de moléculas começaram a dançar juntos e a chamar-se vida, o Sol era cerca de 20% mais escuro do que é hoje. Até os dinossauros conheciam uma estrela menor e mais fraca. Embora o Sol esteja apenas a meio da principal fase da sua vida de queima de hidrogénio, com uma variável variável 4 mil milhões de anos antes de começar a morrer, é a estranha combinação de temperatura e brilho que torna a vida possível neste minúsculo mundo terrestre. Nosso planeta sofrerá erosão em apenas algumas centenas de milhões de anos. Um piscar de olhos, astronomicamente falando.

O sol semeia as sementes da sua própria morte através da física básica da sua existência. Neste preciso momento, a nossa estrela está a consumir quase 600 milhões de toneladas métricas de hidrogénio por segundo, esmagando esses átomos num inferno nuclear que atinge temperaturas de mais de 27 milhões de graus Fahrenheit. Desses 600 milhões de toneladas métricas, 4 milhões são convertidas em energia, o suficiente para iluminar todo o sistema solar.

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No entanto, esta reacção de fusão não é completamente limpa. Resta um subproduto, as cinzas dos incêndios nucleares: o hélio. Este hélio não tem para onde ir, pois os ciclos de convecção profundos que movem constantemente o material dentro do Sol nunca alcançam o núcleo do Sol, onde o hélio é formado. Então o hélio fica ali, inerte, sem vida e inútil, obstruindo a máquina.

Na sua idade atual, o Sol não tem temperaturas e pressões suficientemente altas no seu núcleo para fundir o hélio. Então, o hélio atrapalha, aumentando a massa total do núcleo sem dar mais nada para ele se fundir. Felizmente, o Sol é facilmente capaz de compensar isto, e esta compensação vem através de uma parte da física conhecida como equilíbrio hidrostático.

O sol existe em constante equilíbrio, vivendo no fio da faca nuclear. Por um lado estão as energias libertadas pelo processo de fusão, que, se não forem controladas, podem ameaçar explodir o Sol, ou pelo menos expandi-lo. Contrariando isso está a imensa gravidade da própria estrela, pressionando para dentro com toda a força que 1.027 toneladas de hidrogênio e hélio podem reunir. Se esta força continuar sem controlo, a gravidade do Sol irá esmagar a nossa estrela num buraco negro não maior do que uma cidade de tamanho médio.

Então, o que acontece quando uma força imparável enfrenta uma pressão irresistível? Um bom equilíbrio e uma estrela pode viver bilhões de anos. Se, por alguma razão, a temperatura dos incêndios nucleares aumentar aleatoriamente, isso aquecerá o resto da estrela e inflará as suas camadas externas, aliviando a pressão gravitacional e retardando as reações nucleares. Se o Sol se contraísse aleatoriamente, mais material seria empurrado para o núcleo, onde participaria na inebriante dança nuclear, e a libertação de energia resultante conspiraria para re-inflar a estrela até às proporções normais.

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Mas a presença de cinzas de hélio, esse resíduo nuclear, perturba este equilíbrio ao deslocar o hidrogénio que de outra forma se fundiria. O sol só pode puxar para dentro, a gravidade é implacável e indiferente. Quando isso acontece, força as reações nucleares do núcleo a se tornarem mais ferozes, aumentando sua temperatura, o que por sua vez força a superfície do Sol a inchar e a brilhar.

Lentamente, lentamente, lentamente, à medida que o hélio continua a se acumular no núcleo do Sol (ou em qualquer outra estrela de massa semelhante), ele se expande e brilha em resposta. É difícil prever exactamente quando este aumento de brilho significará um desastre para o nosso planeta, e isto depende da complexa interacção entre a radiação, a atmosfera e os oceanos. Mas a estimativa geral é que ainda temos cerca de 500 milhões de anos antes que a vida se torne impossível.

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