As estrelas estão gravitacionalmente presas às suas galáxias e movem-se em sintonia com o que as rodeia. Mas às vezes, algo quebra o vínculo. Se uma estrela chegar muito perto de um buraco negro supermassivo, por exemplo, o buraco negro pode expulsá-la para o espaço como uma estrela desviante.
O que aconteceria com a Terra se um desses intrusos estelares chegasse muito perto?
Não é uma ocorrência muito provável, mas a chance não é zero.
Depois de vários bilhões de anos, nosso Sistema Solar evoluiu para uma previsibilidade sedentária. Os planetas se movem à medida que se movem, e o Sol permanece impassível no meio de tudo isso.
Mas se outra estrela se aproximasse demais, as ligações gravitacionais invisíveis que mantêm tudo funcionando como está seriam esticadas ou quebradas.
A Terra é um planeta minúsculo, contendo apenas cerca de três milionésimos da massa do Sol. O nosso planeta existe aos caprichos do Sol e da sua poderosa gravidade, e se outra estrela abrir caminho para o nosso arranjo organizado, a Terra ficará inteiramente à mercê do novo paradigma gravitacional.
Um novo artigo examina o que aconteceria se uma estrela invasora chegasse a 100 UA do Sol. O título do artigo é “Trajetórias Futuras do Sistema Solar: Simulações Dinâmicas de Encontros Estelares Dentro de 100 UA”. Ele será publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. O autor principal é Sean Raymond, astrônomo do Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, CNRS (Centro Nacional de Pesquisa Científica) e da Université de Bordeaux.
Sabemos que a previsibilidade estável no nosso Sistema Solar não durará. O Sol continuará a evoluir e, ao longo dos próximos bilhões de anos, tornar-se-á mais luminoso. A Terra está muito perto da borda interna da zona habitável. Apenas um pouco mais perto do Sol e o delicado equilíbrio que permite que a água líquida persista na superfície será perturbado.
Nesse mesmo intervalo de um bilhão de anos, há cerca de 1% de chance de um encontro com uma estrela invasora. O que acontecerá com a Terra se isso acontecer? A Terra será empurrada para fora da zona habitável?
“A Terra ainda tem cerca de um bilhão de anos de condições de superfície habitável”, escrevem os autores. Isso está em um sistema fechado, que, em sua maior parte, é o nosso Sistema Solar.
“Embora a evolução orbital dos planetas seja em grande parte determinada por perturbações seculares e ressonantes”, explicam os autores, “as estrelas que passam podem ter uma influência consequente nas órbitas dos planetas”.
Se uma estrela passageira se aproximar, então o nosso Sistema Solar não será mais um sistema fechado.
A maioria das estrelas invasoras, também chamadas de estrelas intergalácticas ou estrelas de hipervelocidade porque as suas trajetórias as levarão para fora da Via Láctea, não chegam nem perto da Terra. Kappa Cassiopeiae, por exemplo, está a 4 mil anos-luz de distância e nunca se aproximará. Outras, como as 675 estrelas desviantes descobertas pelos astrônomos da Universidade Vanderbilt em 2012, foram ejetadas após se enredarem no buraco negro supermassivo da Via Láctea, e as suas trajetórias não as levaram a nenhum lugar perto da Terra.
Mesmo na Via Láctea, o espaço está quase vazio e a maioria dos sobrevoos estelares nunca se aproximará de outro sistema solar.
“Estatisticamente falando, sobrevôos próximos a 100 UA, que poderiam afetar fortemente as órbitas dos planetas, ocorrem apenas aproximadamente uma vez a cada 100 bilhões de anos na atual vizinhança galáctica”, explicam os pesquisadores.
Embora as chances sejam baixas, é uma possibilidade. Quando você olha para a galáxia como um todo, é quase certo que um sobrevoo estelar em algum lugar da galáxia ocorrerá a 100 UA de outra estrela.
Se essa estrela for o nosso Sol, o que acontecerá com a Terra?
A equipe realizou simulações de N corpos para tentar determinar os resultados potenciais para a Terra. Eles começaram com os oito planetas do Sistema Solar e adicionaram uma única estrela invasora. Eles combinaram as massas das estrelas invasoras simuladas com as massas das estrelas na nossa vizinhança estelar. Eles também combinaram as velocidades das estrelas desviantes com a vizinhança. Eles simularam diferentes velocidades e trajetórias da estrela para ver como seria a gama de resultados para a Terra. No total, os pesquisadores realizaram 12 mil simulações.
“Se uma estrela passar a 100 ua do Sol, ainda há uma grande probabilidade de que todos os oito planetas do Sistema Solar sobrevivam”, escrevem os autores. Há mais de 95% de chance de que nenhum planeta seja perdido.
O déficit de momento angular (ou ‘AMD’, um acrônimo em inglês para ‘angular momentum deficit’) resultante do sobrevoo determina em grande parte o que acontece a seguir. AMD é uma medida da excitação orbital de um sistema planetário e sua estabilidade a longo prazo. É a diferença entre um “sistema idealizado com os mesmos planetas do sistema real orbitando nos mesmos semieixos maiores da estrela em órbitas circulares e planas e a norma do momento angular do sistema planetário real”, de acordo com esta definição.
Mas como é quando um dos planetas do nosso Sistema Solar se perde?
A simulação produziu diversos resultados. Mercúrio é o mais vulnerável e às vezes se perde quando colide com o Sol. Outros resultados incluem a colisão da Terra com Vênus, a ejeção dos gigantes gelados Urano e Netuno, apenas a Terra e Júpiter sobrevivendo, ou apenas Júpiter sobrevivendo. Num resultado apocalíptico, todos os oito planetas são ejetados.
Outros resultados são menos dramáticos. Todos os oito planetas estão imperturbados, todos os oito estão ligeiramente perturbados ou todos os oito estão altamente perturbados.
Embora todos os oito planetas sobrevivam na maioria das simulações, a sobrevivência pode significar coisas diferentes. Mesmo que permaneçam no Sistema Solar e permaneçam gravitacionalmente ligados ao Sol, as suas órbitas podem ser totalmente perturbadas. Alguns podem até ser empurrados para a Nuvem de Oort.
Os pesquisadores também tabularam os dez resultados mais prováveis onde os planetas são destruídos.
“Determinamos os caminhos mais comuns através dos quais os planetas podem ser perdidos, tendo em mente que há uma probabilidade maior ou igual a 95% de que nenhum planeta se perca se uma estrela passar dentro de 100 UA”, escrevem.
- Mercúrio colide com o Sol (probabilidade de 2,54%).
- Marte colide com o Sol (1,21%).
- Vênus impacta outro planeta (1,17%).
- Urano é ejetado (1,06%).
- Netuno é ejetado (0,81%).
- Mercúrio impacta outro planeta (0,80%).
- A Terra impacta outro planeta (0,48%).
- Saturno é ejetado (0,32%).
- Marte impacta outro planeta (0,27%).
- A Terra colide com o Sol (0,24%).
Quando se trata de planetas ejetados, Urano e Netuno enfrentam as piores probabilidades. Isso não é surpreendente, uma vez que eles estão mais distantes do Sol e têm uma ligação gravitacional mais fraca a ele. Também não é surpreendente que Mercúrio tenha as maiores chances de colidir com o Sol. Sendo o planeta menos massivo, enfrenta um risco maior de perturbação devido a uma passagem estelar.
Quando se trata da Terra, há uma grande variedade de resultados potenciais. Na lista acima, a Terra tem 0,48% de chance de colidir com outro planeta. Mas outro destino potencial aguarda a Terra, e não é agradável de contemplar: o banimento para a Nuvem de Oort.
“A sobrevivência a longo prazo da Terra na nuvem de Oort não está garantida”, disseram os autores.
Vale a pena considerar outro resultado exótico das simulações: a captura da Terra pela estrela que passa. Essa simulação tinha uma estrela ligeiramente menos massiva que o Sol e viajando a uma velocidade relativamente baixa, aproximando-se de perto do nosso Sistema Solar.
O resultado foi uma aniquilação devastadora do Sistema Solar como o conhecemos. A Terra abandonou o Sol e fugiu com a estrela, enquanto seis dos outros planetas colidiram com o Sol. O único planeta sobrevivente foi Júpiter. Nenhuma surpresa, já que é o planeta mais massivo.
O artigo apresenta uma ampla gama de resultados, incluindo o impacto da Lua na Terra, a Terra e a Lua sendo capturadas pela estrela que passa e até mesmo todos os planetas e suas luas sendo destruídos. Mas as chances de isso acontecer são extremamente baixas.
Mas qual a probabilidade de a Terra permanecer habitável num tal encontro? Se a órbita da Terra for alterada, o planeta ficará mais quente ou mais frio como resultado.
Existem ainda mais destinos potenciais. A Terra poderia sobreviver como um planeta desviante por cerca de um milhão de anos, até que a superfície congelasse. Ou talvez, se fosse capturado pela estrela invasora, seria de alguma forma habitável em algum novo arranjo.
Em última análise, as probabilidades de um sobrevoo estelar de 100 UA são infinitamente pequenas. E as simulações mostram que, se isso acontecer, o resultado mais provável é, de longe, que todos os oito planetas sobrevivam, embora em órbitas ligeiramente diferentes das que seguem agora.
“Apesar da diversidade de possíveis caminhos evolutivos, há grandes probabilidades de que a situação atual do nosso Sistema Solar não mude”, concluem os autores.
Este artigo foi publicado originalmente pela Universe Today. Leia o artigo original.
Adaptado de ScienceAlert
