O que acontecerá quando o Sol morrer?

O Sol é uma estrela bastante medíocre, vamos deixar isto claro. É medíocre tanto no tamanho como na luz que emite e em suas demais características. Não é das menores nem das maiores, nem das mais luminosas nem das menos luminosas. Mas é a nossa! Estima-se que sua vida será de cerca de 10 bilhões de anos e, como se formou há aproximadamente 4,6 bilhões de anos, lhe resta a outra metade.

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No momento, como está no meio de sua vida, está queimando hidrogênio. Quando dizemos queimar, isto significa que em seu núcleo, que está muito, muito quente (15 milhões de graus) e com muitíssima pressão, o hidrogênio original está se fundindo para produzir hélio, que é um elemento um pouco maior e um pouco mais pesado. Isto continuará a acontecer quase até o final de sua vida.

Nesse processo de queima de hidrogênio, o que será notado na Terra é que o Sol está aumentando de tamanho e luminosidade pouco a pouco. Não é um aumento excessivamente significativo, mas é algo que já acontece. Em sua vida, o Sol cresceu aproximadamente 20%.

Quando o hidrogênio acabar, começará a queimar o próximo elemento, que é o hélio, e será aí que estaremos de fato no final da vida da estrela. Mas para isso acontecer ainda faltam cerca de 5 bilhões de anos. A fase atual é chamada de sequência principal e terminará quando o hidrogênio acabar. Depois, entrará na fase chamada de gigante vermelha, que será quando começará a queimar hélio.

O processo no final será o seguinte: quando o hidrogênio acabar, o núcleo começará a se comprimir. Para entender o que acontecerá a partir desse momento, é importante ter em mente que a estrela sobrevive porque há duas forças opostas que atuam nela. Por um lado, a massa da estrela empurra para dentro, pela gravidade, mas, por outro, as reações de fusão nuclear liberam muita energia e isso cria uma pressão para fora, no sentido contrário à gravidade. O núcleo está atualmente em equilíbrio por causa da ação dessas duas forças opostas. Quando o hidrogênio se esgotar, desaparecerá a energia que estava empurrando para fora e é por isso que o núcleo entrará em colapso.

Ao se contrair, o núcleo ficará muito quente até atingir temperatura suficiente para começar a queimar hélio, um elemento que precisa de uma temperatura mais alta para se fundir porque é um pouco mais pesado que o hidrogênio. Enquanto o núcleo do Sol se contrai para fundir hélio, as camadas ao redor do núcleo (pensemos no interior do Sol como se fosse uma cebola) queimarão hidrogênio, que as aquecerá e as levará a se expandir enormemente. É por isso que essa fase é chamada de gigante vermelha. A cor vermelha aparece porque as camadas externas esfriarão à medida que se expandem.

Há uma coisa que nós, pesquisadores, ainda não sabemos: é se essa expansão, que será brutal e fará o Sol atingir um tamanho entre 150 a 200 vezes o que tem agora, chegará a engolir a Terra. Sabemos que crescerá tanto que tragará Mercúrio e Vênus, mas, quanto à Terra, não está muito claro. De qualquer forma, mesmo que não nos engula, a temperatura será tão alta que a vida em nosso planeta se tornará impossível muitos milhões de anos antes.

Nesse período, teremos o núcleo comprimindo-se muito e começando a queimar hélio e, ao mesmo tempo, as camadas externas crescendo, crescendo, crescendo. E como essa história terminará no fim de sua vida? O núcleo queimará todo o hélio que tiver, voltará a se contrair e a se aquecer. Mas nunca alcançará temperatura suficiente para queimar o próximo elemento mais pesado, o carbono. O fim ocorrerá quando todas essas camadas externas forem ejetadas para o espaço, no que é chamado de nebulosa planetária, que é um envoltório espetacular de gás e poeira em forma de anel, e no centro ficará uma bolinha muito densa (mais ou menos do tamanho da Terra), que é o núcleo da estrela e é chamada de anã branca. Depois de alguns milhares de anos, essa anã branca se esfriará porque não gerará energia, se apagará e esse será o fim do Sol. Como consolo nos resta saber que somos feitos de átomos de estrelas que morreram antes de nosso Sol.

Ada Ortiz Carbonell é doutora em Física, pesquisadora da Universidade de Oslo no campo da astrofísica solar e cientista de dados na Expert Analytics.