Vivemos em um minúsculo planeta verde com uma única lua orbitando uma estrela amarela com algumas pedras menos acolhedoras por perto e bolas gasosas ainda menos acolhedoras um pouco mais longe, que têm o nome de todos os tipos de divindades míticas. À medida que exploramos regiões cada vez mais distantes do espaço, estamos desesperadamente tentando encontrar outros sistemas estelares que possam conter mundos agradáveis para se viver. Ao apreciar essas tentativas e perceber a sorte que temos por viver em nosso sistema, nós, enquanto isso, podemos explorar outros cenários possíveis e malucos sobre como nosso sistema solar poderia ser diferente. Nota para diretores modernos. O que…
… se Marte não tivesse perdido seu campo magnético
Marte já teve uma atmosfera promissora quando era quente, úmida e cheia de dióxido de carbono. Ele desapareceu quando o Planeta Vermelho perdeu seu campo magnético há cerca de 3,6 bilhões de anos, permitindo ao Sol soprar para longe a atmosfera com o vento solar impunemente. Pelos padrões cósmicos, isso aconteceu muito rapidamente - a maior parte da atmosfera desapareceu em algumas centenas de milhões de anos depois que o campo magnético foi desligado. Hoje, a atmosfera de Marte representa cerca de 1% da atmosfera da Terra ao nível do mar, e os ventos solares continuam a devorá-la a uma taxa de cerca de 100 gramas por segundo.
Sabemos que este planeta já teve um campo magnético, porque rochas magnetizadas ainda existem em sua superfície. Alguns acreditam que o campo magnético foi perdido devido ao pesado bombardeio de asteróides, que interrompeu o fluxo de calor dentro de Marte que gera o campo magnético. Se isso não tivesse acontecido, Marte teria conservado seus oceanos primitivos e, talvez, teria sido outra fonte de vida em nosso sistema solar.
Outra teoria sugere que o antigo campo magnético poderia cobrir apenas metade do planeta, pondo em questão sua viabilidade a longo prazo. Compreender a composição do núcleo interno de Marte ajudará a responder a essa pergunta. Na Terra, o ferro líquido flui ao redor de um núcleo mais quente e duro que mantém nosso campo magnético protetor no lugar. Se Marte tivesse apenas um núcleo derretido, isso poderia explicar a perda.
… se a Terra não tivesse a Lua
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Acredita-se que cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, um embrião planetário do tamanho de Marte (chamado Theia) caiu na Terra, ejetando material suficiente para formar nossa lua. Os efeitos das marés da Lua podem ter influenciado o vulcanismo inicial e aumentado o número de meteoritos que caem para obliterar o início da vida. No entanto, alguns acreditam que a vida apareceu pela primeira vez em fontes hidrotermais profundas em um processo que pode ser influenciado positivamente pelas correntes das marés.
As rápidas marés lunares, quando a Lua estava mais perto da Terra, poderiam criar mares salgados rasos, nos quais fragmentos de ácidos protonucléicos se ligam em fluxos fracos e decaem em fluxos fortes, levando à formação de DNA. De acordo com o paleobiólogo Bruce Lieberman, “eventualmente, a vida poderia ter se formado sem as marés. Mas a linhagem que levou ao surgimento do homem está enraizada precisamente nas marés."
É provável que as correntes das marés ajudassem no transporte de calor do equador para os pólos, implicando que as eras glaciais seriam menos severas sem a lua e reduziriam as pressões evolutivas sobre a vida. Se a vida tivesse evoluído na Terra sem a Lua, provavelmente passaria por menos mudanças ao longo do tempo e teria menos variedade. A duração do dia também seria diferente sem a Lua, o que ajudou a desacelerar a rotação da Terra de seis para vinte e quatro horas, e também estabilizou a inclinação da Terra e, portanto, as estações. Qualquer vida se desenvolvendo em um mundo sem lua experimentaria dias e noites extremamente curtos e provavelmente mudanças climáticas mais severas.
Na ausência da lua, as formas de vida perderiam a luz da lua, o que as ajuda a permanecer ativas à noite, afeta predadores noturnos e estimula o desenvolvimento da visão noturna. A vida cultural de qualquer espécie senciente permaneceria sem a influência da lua.
… se a Terra tivesse anéis
Depois de colidir com o planeta instável Theia, a Terra adquiriu brevemente anéis, que eventualmente se fundiram com a lua. Isso aconteceu porque os destroços estavam fora do limite de Roche, onde as forças gravitacionais destroem qualquer satélite natural nascente. Se uma pequena lua ou satélite estivesse muito perto da atração gravitacional da Terra, ele explodiria com a formação subsequente de um anel permanente.
Saturno tem anéis de gelo que dificilmente durariam muito se estivessem tão próximos do Sol quanto nós, mas teoricamente anéis de pedra poderiam sobreviver, embora fossem diferentes dos anéis de Saturno. O efeito seria óbvio, pois as sombras lançadas pelos anéis levariam a invernos frios e diminuição da luz solar em ambos os hemisférios. Se a vida inteligente fosse formada sob tais condições, os anéis interfeririam no desenvolvimento da astronomia óptica baseada no solo. Eles também complicariam significativamente as viagens espaciais e os satélites devido aos detritos espaciais.
Esses anéis pareceriam diferentes dependendo da região da Terra de onde foram vistos - uma linha fina no céu sobre o Peru, um poderoso arco de meio-céu na Guatemala, um relógio atmosférico de 180 graus na Polinésia e um brilho onipresente no horizonte no Alasca. Só podemos especular sobre como os povos antigos do mundo teriam incorporado essas espécies incríveis em sua mitologia e cosmologia.
… se Júpiter fosse uma estrela
O maior planeta do sistema solar, segundo alguns, deveria ter se tornado uma estrela, uma anã marrom, mas faltou um pouco de massa. (Outros acham que Júpiter precisava ser treze vezes maior para fazer isso.) Se Júpiter tivesse se tornado uma estrela, seria escuro e distante, um pouco mais brilhante que Vênus. Tal estrela não geraria luz ou calor suficiente e estaria cinco vezes mais distante da Terra do que o Sol, portanto (felizmente) não afetaria o desenvolvimento da vida na Terra.
Transformar Júpiter em uma estrela não é tão fácil, mais difícil do que apenas colocar fogo no planeta. Já que Júpiter é composto principalmente de hidrogênio, para acendê-lo, você terá que cobri-lo com metade do volume de Júpiter: o resultado é água. Mas precisamos de uma estrela, não de um grande queimador. Para iniciar a fusão como o sol, é necessário mais hidrogênio. Seriam necessários outros 13 Júpiteres para uma anã marrom, 79 para uma anã vermelha e 1.000 vezes mais Júpiteres para uma estrela do tamanho do sol.
No entanto, as simulações mostraram que aumentar o tamanho de Júpiter para o tamanho do Sol causará o caos no sistema solar. Os satélites dos planetas externos sairão das órbitas em diferentes direções e o cinturão de asteróides será completamente destruído. E enquanto Mercúrio e Vênus permanecerão quase intactos, a Terra acabará colidindo com outro planeta ou orbita mais perto do sol.
… se a Terra girasse para o outro lado
O efeito mais óbvio da rotação reversa da Terra seria o Sol nascendo no oeste e se pondo no leste, mas isso não é tudo. De acordo com o astrofísico Kevin Luman, da Universidade da Pensilvânia, “A Terra gira dessa maneira porque nasceu assim. Quando o Sol era uma estrela recém-nascida, havia um monte de gás e poeira em torno dele, girando em uma grande estrutura em forma de disco. O único planeta que gira na direção oposta é Vênus, e isso provavelmente se deve a uma colisão de bilhões de anos atrás. A repetição de tal processo com a Terra provavelmente excluirá quaisquer observadores durante longos verões.
Mesmo que isso aconteça por ordem de magia ou alienígenas, as consequências serão muito graves. O efeito Coriolis, que determina como a rotação da Terra é transmitida ao comportamento do vento, será completamente revertido. Os ventos alísios estarão voltados para o outro lado, o que levará a mudanças climáticas em muitas regiões. Isso afetará especialmente a Europa quando os ventos quentes que sopram no Atlântico, vindos do Golfo do México, forem substituídos pelo frio da Sibéria soprando do leste.
Em outros lugares da Terra, uma mudança na rotação pode ser mais benéfica. No norte da África, a precipitação aumentará e a quantidade de água do rio que entra no Mar Mediterrâneo o transformará praticamente em um lago de água doce. Ar quente será enviado ao Pacífico Norte e ao Atlântico Sul, tornando o Alasca, o Extremo Oriente da Rússia e partes da Antártica mais atraentes para a vida.
… se trocássemos de lugar com Marte
Se você reorganizar a Terra e Marte, os efeitos serão bastante interessantes: as temperaturas de Marte aumentarão, as calotas polares derreterão, gases serão liberados do solo e o clima ficará quase tão quente quanto agora na Terra. A terra, por outro lado, ficará muito mais fria. Mais problemas resultarão da desestabilização do sistema solar interno devido ao efeito que as órbitas dos planetas têm umas sobre as outras.
O físico planetário Renu Malhotra, da Universidade do Arizona, conduziu simulações que mostraram severa desestabilização das órbitas planetárias. Ela tentou ignorar os resultados de Mercúrio, mas tudo levou ao fato de que Marte seria ejetado do sistema solar. Outras simulações mostraram que a Terra e Marte adquirirão órbitas instáveis devido à influência de Júpiter. Isso sugere que a situação orbital do sistema solar interno é bastante instável, o que põe em questão as propostas de alguns futuristas de aproximar Marte do Sol.
Surpreendentemente, se essa mecânica orbital funcionasse, a Terra trocaria perfeitamente de lugar com Vênus. O estudo mostrou que a Terra, ou um planeta terrestre, pode ser potencialmente habitável na órbita de Vênus, cuja posição é geralmente estimada como um pouco mais próxima do Sol do que o necessário para a vida. Apesar da radiação solar duplicada, a cobertura de nuvens manteria a temperatura da superfície dentro de limites aceitáveis.
… se vivêssemos no centro ou na borda da galáxia
Parece que vivemos em um setor bastante enfadonho da Via Láctea, longe da agitação do centro galáctico. Se estivéssemos no centro da galáxia, o céu noturno seria muito mais brilhante, com um monte de estrelas brilhantes (como Vênus), porque as estrelas no núcleo são separadas por várias semanas-luz, não anos. A densidade de estrelas perto do centro é de 10 milhões de estrelas por parsec cúbico, acima de 0,2 em nosso segmento fraco. Também há muitas supernovas e um buraco negro supermassivo nas proximidades, mas o que se pode fazer, a vida na cidade é assim.
Enquanto isso, se estivéssemos mais perto da beira da Via Láctea, quase nada teria mudado se a vida tivesse surgido. Os sistemas estelares na borda das galáxias têm um nível inferior de metalicidade, ou seja, têm menos elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio. A diminuição dos níveis de elementos metálicos significa que gigantes gasosos como Júpiter, que estão lentamente se reunindo em torno de núcleos sólidos, aparecerão menos. Como os gigantes gasosos não serão atingidos, os mundos sólidos serão mais vulneráveis ao impacto do cometa. Além disso, o céu noturno da Terra na borda da galáxia ficará opaco e vazio.
Morar nos subúrbios também pode ter aspectos positivos. Alguns acreditam que as condições de vida se encaixam em uma série de condições-chave que são encontradas apenas em uma faixa relativamente estreita conhecida como zona habitável galáctica. Em 2001, Guillermo Gonzalez declarou que supernovas frequentes e altos níveis de radiação inerentes ao centro galáctico estão impedindo o surgimento de vida. Estudos recentes dizem que esse argumento é bastante cético, já que esterilizações frequentes de supernovas seriam contrabalançadas por maiores chances de evolução da vida.
… se houvesse dois sóis
Em 2011, os astrônomos observaram o primeiro planeta conhecido em um sistema estelar binário, também conhecido como planeta de órbita múltipla, chamado Kepler-16b. Alan Boss, astrofísico do Carnegie Institute of Science, foi questionado sobre como seria a aparência da Terra nessas condições. Ele disse: “Um pouco frio. Embora esteja mais perto de suas estrelas do que a Terra está dela, essas estrelas não são tão brilhantes, então a temperatura no planeta será de apenas -73 graus Celsius. Se substituirmos nosso Sol por essas estrelas, ficaremos ainda mais frios, já que estamos mais longe do Sol do que este Tatooine."
É claro que nem todos os sistemas binários são iguais e algumas situações são mais adequadas para o desenvolvimento da vida. Pesquisa apresentada na 223ª reunião da American Astronomical Society em 2014 mostrou que alguns sistemas estelares binários podem ser mais favoráveis para o desenvolvimento da vida do que sistemas estelares unitários. Estrelas emparelhadas, cuja rotação foi sincronizada, reduzirão a radiação solar e os ventos estelares uma da outra, que freqüentemente limpam a atmosfera de planetas e luas.
Um estudo do astrofísico Paul Mason mostrou que as estrelas orbitando umas às outras em 10-60 dias terrestres irão exercer forças de maré que reduzem a rotação e reduzem os ventos estelares, o que poderia expandir a gama de zonas potencialmente habitáveis no sistema combinando a luz de duas estrelas em vez de uma. Mason admitiu que tendo dois sóis, Vênus poderia conservar sua água, e a Terra seria um mundo mais úmido.
… se o sol desaparecesse
Apesar dos temores dos antigos, o Sol não vai se apagar repentinamente, e tal cenário é fisicamente impossível, pelo que sabemos. Mas se isso acontecesse, a Terra não congelaria instantaneamente. Se ficarmos em órbita na base resfriada e morta de uma estrela que já foi amada, as temperaturas cairão abaixo de -17 graus Celsius em uma semana e para -73 graus em um ano. Sem fotossíntese, a vida das plantas desaparecerá rapidamente, assim como todas as outras formas de vida à medida que os oceanos congelam.
As camadas superiores de gelo isolarão as águas profundas e evitarão que os oceanos congelem por centenas de milhares de anos, portanto, algumas formas de vida oceânica e geotérmica podem sobreviver. Assustador, mas as árvores vão durar várias décadas, graças ao seu metabolismo lento e aos estoques de açúcar. Os melhores lugares para a sobrevivência humana seriam submarinos nucleares ou talvez moradias construídas em países ricos em geotérmica, como a Islândia.
Além da morte por frio, ainda existem algumas vantagens em viver em um mundo sem o sol. O risco de explosões solares será reduzido, as comunicações por satélite e as condições para os astrônomos serão melhoradas.
Mas, em geral, é claro, seria melhor com o sol. Mesmo se você remover o Sol por apenas um segundo, sem a gravidade do Sol, todos os objetos no sistema solar, em vez de uma órbita circular, irão em linha reta. Um segundo depois, quando o Sol retornar, tudo, desde gigantes gasosos até poeira cósmica, estará em novas órbitas, algumas das quais serão instáveis. Além disso, por um segundo, a heliosfera, que protege o sistema solar da radiação extrasolar, desaparecerá. Um segundo sem escudos permitirá que a radiação vil de fora penetre, o que levará ao aparecimento de auroras em todo o mundo, interromperá satélites e redes de energia, ou possivelmente esterilizará a Terra.
… se a Terra encontrar um buraco negro
Quase todas as crianças curiosas neste universo já pensaram nos efeitos que um buraco negro poderia ter na Terra, ou pelo menos nas pessoas que vivem aqui. Frank Hale, da Universidade de Stanford, sugeriu o que poderia ter acontecido se um buraco negro do tamanho de uma moeda, que teria aproximadamente a mesma massa da Terra, estivesse no centro do planeta. Não que a Terra seja sugada por um aspirador de pó espacial, mas ainda haverá alguma comoção.
A matéria que cai no buraco negro ficará extremamente quente, fazendo com que a radiação e a pressão empurrem as camadas externas da matéria e causem uma explosão espetacular que sai da Terra como plasma superaquecido. A conservação do momento garantirá que a massa da Terra gire mais rápido em torno do buraco negro e criará um disco de acreção que limitará a taxa de absorção da massa da Terra. A terra se transformará em ruínas girando rapidamente, mas levará algum tempo antes de ser comida.
Um buraco negro menor não será tão ruim. Acredita-se que o universo esteja repleto de buracos negros primordiais com uma massa equivalente a uma pequena montanha. Esses buracos negros se escondem dentro dos gigantes gasosos e levam ao nascimento de supernovas prematuras. Se tal buraco negro colidir com a Terra em alta velocidade, ele pode simplesmente voar direto. Tal colisão resultará em uma liberação de energia equivalente à explosão de uma tonelada de TNT, mas ela se estenderá ao longo de toda a extensão do caminho, de modo que quase ninguém perceberá. No entanto, a passagem de tal buraco negro pela Terra deixará para trás "um longo tubo de material fortemente danificado pela radiação, que permanecerá reconhecível ao longo do tempo geológico".
As coisas seriam mais escuras se o sistema solar colidisse com um buraco negro supermassivo com uma massa um milhão de vezes a massa do Sol, possivelmente ejetado pela gravidade de duas galáxias em colisão. O astrônomo Christopher Springob acredita que suspeitaríamos que algo estava errado quando o buraco negro se aproximou de 1000 anos-luz do sistema solar. Depois disso, teríamos apenas alguns milhares de anos para nos prepararmos para sua chegada, após o que esse buraco negro irá interromper significativamente as órbitas dos planetas e entrar no sistema estelar. Quando o buraco negro está dentro de um ano-luz, sua gravidade separará o mundo de modo que a Terra será bem mastigada antes de ser finalmente engolida.
Ou não. Samir Mathur, da Ohio State University, acredita ter provas matemáticas de que podemos nem notar que estamos sendo comidos por um buraco negro.
