Um dia, no futuro, os oceanos da Terra ferverão, destruindo toda a vida na superfície do planeta e tornando-a completamente inabitável. Este aquecimento global é em certo sentido inevitável: o aquecimento gradual experimentado pelo Sol ocorre devido à queima gradual do combustível dentro da estrela. No entanto, existe uma maneira de manter a Terra habitável se desenvolvermos uma solução de longo prazo: a migração de toda a Terra. É possível?
Precisamos descobrir quão quente vai ficar e quão rápido isso vai acontecer para mover a Terra em um ritmo.
A forma como qualquer estrela obtém sua energia é fundindo elementos mais leves em outros mais pesados no núcleo. Nosso Sol, em particular, sintetiza hélio a partir do hidrogênio em regiões onde a temperatura central ultrapassa 4.000.000 de graus. Quanto mais quente, mais rápida é a taxa de síntese; bem no centro, a temperatura chega a 15 milhões de graus. Essa velocidade é quase sempre constante. Com o tempo, a porcentagem de hidrogênio em hélio muda e o interior esquenta um pouco mais ao longo de bilhões de anos. E quando ocorre o aquecimento, observamos o seguinte:
- aumenta a luminosidade - mais energia é emitida ao longo do tempo
- a luminária aumenta ligeiramente de tamanho, o raio aumenta vários por cento a cada bilhão de anos
- sua temperatura permanece quase sempre constante, variando em menos de 1% por bilhão de anos.
Tudo se resume a um fato inconveniente: a quantidade de energia que chega à Terra aumenta lentamente com o tempo. Para cada 110 milhões de anos, a luminosidade solar aumenta cerca de 1%. Isso significa que a energia que chega à Terra também aumenta em 1% aproximadamente ao mesmo tempo. Quando a Terra era quatro bilhões de anos mais jovem, nosso planeta recebia 70% da energia que recebe hoje. E em mais um ou dois bilhões de anos, se não fizermos nada, problemas significativos se formarão na Terra. Em algum ponto, a temperatura da superfície aumentará para 100 graus Celsius. Ou seja, os oceanos vão evaporar.
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Como podemos mitigar isso? Existem várias soluções possíveis:
“Podemos instalar uma série de grandes refletores no ponto L1 Lagrange para evitar que parte da luz alcance a Terra.
“Podemos fazer a geoengenharia da atmosfera / albedo do nosso planeta para que reflita mais luz e absorva menos.
“Podemos salvar o planeta do efeito estufa removendo moléculas de metano e dióxido de carbono da atmosfera.
“Podemos deixar a Terra e nos concentrar em terraformar mundos externos como Marte.
Em teoria, tudo pode funcionar, mas vai exigir um enorme esforço e apoio.
No entanto, a decisão de migrar a Terra para uma órbita remota pode se tornar definitiva. E embora tenhamos que mover constantemente o planeta fora de órbita para manter a temperatura constante, levará centenas de milhões de anos. Para compensar o efeito de um aumento de 1% na luminosidade do Sol, a Terra deve ser afastada 0,5% do Sol; para compensar o aumento de 20% (ou seja, mais de 2 bilhões de anos), a Terra deve ser movida 9,5% mais. A Terra não estará mais a 149,6 milhões de km do Sol, mas a 164 milhões de km.
A distância da Terra ao Sol não mudou muito nos últimos 4,5 bilhões de anos. Mas se o Sol aquecer e não quisermos que a Terra se aqueça completamente, teremos que considerar seriamente a possibilidade de migração planetária.
É preciso muita energia! Afastar a Terra - todos os seus seis setilhões de quilogramas (6 x 1024) - do Sol alteraria significativamente nossos parâmetros orbitais. Se movermos o planeta 164.000.000 km de distância do Sol, existem diferenças óbvias:
- A Terra girará em torno do Sol 14,6% mais tempo
- para manter uma órbita estável, nossa velocidade orbital deve cair de 30 km / s para 28,5 km / s
- se o período de rotação da Terra permanecer o mesmo (24 horas), o ano não será 365, mas 418 dias
- O sol vai ficar bem menor no céu - em 10% - e as marés causadas pelo sol vão ficar mais fracas em alguns centímetros
Se o Sol aumentar de tamanho e a Terra se afastar dele, esses dois efeitos não são totalmente compensados; O sol parecerá menor da Terra.
Mas, para trazer a Terra até aqui, precisamos fazer mudanças de energia muito grandes: vamos precisar mudar a energia potencial gravitacional do sistema Sol-Terra. Mesmo levando em consideração todos os outros fatores, incluindo a desaceleração do movimento da Terra em torno do Sol, teremos que alterar a energia orbital da Terra em 4,7 x 1035 joules, o que equivale a 1,3 x 1020 terawatts hora: 1015 vezes os custos anuais de energia incorridos humanidade. Alguém poderia pensar que em dois bilhões de anos eles serão diferentes, e são, mas não muito. Precisaremos 500.000 vezes mais energia do que a humanidade gera ao redor do mundo hoje, e tudo isso irá para mover a Terra em segurança.
A velocidade com que os planetas giram em torno do sol depende de sua distância do sol. A lenta migração da Terra a 9,5% da distância não interromperá as órbitas de outros planetas.
A tecnologia não é a questão mais difícil. A questão complicada é muito mais fundamental: como obtemos toda essa energia? Na realidade, existe apenas um lugar que irá satisfazer nossas necessidades: o próprio sol. Atualmente, a Terra recebe cerca de 1.500 watts de energia por metro quadrado do sol. Para obter energia suficiente para migrar a Terra na quantidade certa de tempo, teremos que construir uma matriz (no espaço) que irá coletar 4,7 x 1035 joules de energia, uniformemente, ao longo de 2 bilhões de anos. Isso significa que precisamos de uma matriz de 5 x 1015 metros quadrados (e 100% de eficiência), o que equivale a toda a área de dez planetas, como o nosso.
O conceito de energia solar espacial está em desenvolvimento há muito tempo, mas ninguém ainda imaginou um conjunto de células solares medindo 5 bilhões de quilômetros quadrados.
Portanto, para transportar a Terra para uma órbita segura mais distante, um painel solar de 5 bilhões de quilômetros quadrados, 100% eficiente, será necessário, toda a energia do qual será gasta para empurrar a Terra para outra órbita dentro de 2 bilhões de anos. É fisicamente possível? Absolutamente. Com tecnologia moderna? De modo nenhum. Isso é praticamente possível? Com o que sabemos agora, quase certamente não. Arrastar um planeta inteiro é difícil por dois motivos: primeiro, por causa da atração gravitacional do sol e por causa da massa da Terra. Mas nós temos exatamente esse Sol e essa Terra, e o Sol se aquecerá independentemente de nossas ações. Até descobrirmos como coletar e usar essa quantidade de energia, precisaremos de outras estratégias.
Ilya Khel
