Cientistas descobriram como e quando nosso Sol morrerá

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Créditos: NASA / SDO.

Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert

Como será o nosso Sol depois de morrer? Cientistas fizeram previsões sobre como será o fim do nosso Sistema Solar e quando isso acontecerá. E os humanos não estarão por perto para ver o ato final.

Anteriormente, os astrônomos pensavam que ele se transformaria em uma nebulosa planetária – uma bolha luminosa de gás e poeira – até que evidências sugeriram que ele teria que ser um pouco mais massivo.

Uma equipe internacional de astrônomos voltou atrás novamente em 2018 e descobriu que uma nebulosa planetária é de fato o cadáver solar mais provável.

O Sol tem cerca de 4,6 bilhões de anos – como analisado pela idade de outros objetos do Sistema Solar que se formaram na mesma época. Com base nas observações de outras estrelas, os astrônomos preveem que ela chegará ao fim de sua vida em cerca de outros 10 bilhões de anos.

Há outras coisas que acontecerão ao longo do caminho, é claro. Em cerca de 5 bilhões de anos, o Sol deve se transformar em uma gigante vermelha. O núcleo da estrela encolherá, mas suas camadas externas se expandirão para a órbita de Marte, engolfando nosso planeta no processo. Se ainda ele estiver lá.

Uma coisa é certa: a essa altura, não estaremos mais por perto. Na verdade, a humanidade tem apenas cerca de 1 bilhão de anos restantes, a menos que encontremos uma maneira de sair deste pedaço de rocha. Isso porque o brilho do Sol aumenta cerca de 10% a cada bilhão de anos.

Isso não parece muito, mas esse aumento no brilho acabará com a vida na Terra. Nossos oceanos irão evaporar e a superfície ficará quente demais para a formação de água. Estaremos destruídos de qualquer forma.

É o que vem depois da gigante vermelha que se provou difícil de definir. Vários estudos anteriores descobriram que, para que uma nebulosa planetária brilhante se forme, a estrela inicial precisa ter até duas vezes a massa do Sol.

No entanto, o estudo de 2018 usou modelagem de computador para determinar que, como 90 por cento das outras estrelas, nosso Sol tem maior probabilidade de encolher de uma gigante vermelha para se tornar uma anã branca e, em seguida, terminar como uma nebulosa planetária.

“Quando uma estrela morre, ela ejeta uma massa de gás e poeira – conhecida como seu envelope – para o espaço. O envelope pode ter até a metade da massa da estrela. Isso revela o núcleo da estrela, que neste ponto da vida da estrela está funcionando sem combustível, acabando desligado antes de finalmente morrer”, explicou o astrofísico Albert Zijlstra, da Universidade de Manchester, no Reino Unido, um dos autores do estudo.

“Só então o núcleo quente faz o envelope ejetado brilhar intensamente por cerca de 10.000 anos – um breve período na astronomia. É isso que torna a nebulosa planetária visível. Algumas são tão brilhantes que podem ser vistas de distâncias extremamente grandes, medindo dezenas de milhões de anos-luz, onde a própria estrela estaria muito fraca para ser vista”.

O modelo de dados que a equipe criou realmente prevê o ciclo de vida de diferentes tipos de estrelas, para descobrir o brilho da nebulosa planetária associada a diferentes massas estelares.

Nebulosas planetárias são relativamente comuns em todo o Universo observável, com algumas famosas incluindo a Nebulosa de Hélix, a Nebulosa do Olho de Gato, a Nebulosa do Anel e a Nebulosa da Bolha.

Nebulosa do Olho de Gato. Créditos: NASA / ESA.

Elas são chamadas de nebulosas planetárias não porque realmente tenham algo a ver com planetas, mas porque, quando as primeiras foram descobertas por William Herschel no final do século 18, elas eram semelhantes em aparência aos planetas pelos telescópios da época.

Quase 30 anos atrás, os astrônomos notaram algo peculiar: as nebulosas planetárias mais brilhantes em outras galáxias têm quase o mesmo nível de brilho. Isso significa que, pelo menos teoricamente, olhando para as nebulosas planetárias em outras galáxias, os astrônomos podem calcular a que distância estão.

Os dados mostraram que isso estava correto, mas os modelos contradizem, o que tem incomodado os cientistas desde que a descoberta foi feita.

“Estrelas antigas e de baixa massa devem fazer nebulosas planetárias muito mais fracas do que estrelas jovens e mais massivas. Isso se tornou uma fonte de conflito nos últimos 25 anos”, disse Zijlstra

“Os dados informaram que você poderia obter nebulosas planetárias brilhantes de estrelas de baixa massa como o Sol, os modelos informaram que não era possível, pois nada menos do que cerca de duas vezes a massa do Sol daria a uma nebulosa planetária muito tênue para ver”.

Os modelos de 2018 resolveram esse problema, mostrando que o Sol está quase no limite inferior de massa de uma estrela que pode produzir uma nebulosa visível.

Mesmo uma estrela com massa inferior a 1,1 vez a do Sol não produzirá uma nebulosa visível. Por outro lado, estrelas maiores até 3 vezes mais massivas que o Sol produzirão as nebulosas mais brilhantes.

Para todas as outras estrelas intermediárias, o brilho previsto é muito próximo ao que foi observado.

“Este é um bom resultado”, disse Zijlstra. “Não só temos agora uma maneira de medir a presença de estrelas com alguns bilhões de anos em galáxias distantes, que é um intervalo extremamente difícil de medir, como descobrimos até mesmo o que o Sol fará quando morrer!”

A pesquisa foi publicada na revista Nature Astronomy.