A vida na Terra é possível graças a esse mecanismo crucial e pouco conhecido do Sol (e de outras estrelas)

A vida é um verdadeiro milagre. No momento não a encontramos além da atmosfera protetora do nosso planeta, mas, apesar do quanto ainda não sabemos nessa área, a ciência nos oferece algumas respostas que visam nos ajudar a entender o que torna isso possível na Terra como a conhecemos.

Um dos mistérios que ainda nos escapa em grande parte é o próprio germe da vida. O que tornou possível em um universo que inicialmente esse fenômeno não fazia parte. No entanto, os cientistas sabem com bastante precisão vários dos mecanismos que permitiram a proliferação da vida em nosso planeta.

Na verdade, muitos de nós estão familiarizados com alguns deles. Sabemos que a presença de água líquida é um requisito essencial para a vida como a conhecemos. Felizmente, a Terra orbita o Sol dentro da área onde água líquida é viável.

Além disso, nosso planeta tem a massa adequada para reter a atmosfera que não só nos fornece o oxigênio que as células de nossos tecidos precisam para produzir energia; juntamente com a magnetosfera, também exerce um papel muito importante efeito protetor contra a radiação cósmica. No entanto, estes são apenas dois dos ingredientes da receita que tornou possível a vida no nosso planeta.

Estes são os quatro processos que revelam intimamente como o Sol se comporta

A estrela que nos banha com sua energia também desempenha um papel fundamental na origem e continuidade da vida em nosso planeta. Podemos não saber em detalhes qual é o seu papel no ciclo de vida terrestre, mas todos intuímos de forma natural que é essencial como suporte de vida macroscópico com os quais estamos familiarizados e dos quais as plantas e os animais fazem parte.

No entanto, e isso é algo excitante e muito pouco conhecido fora do campo científico, o comportamento do nosso Sol é regido por um conjunto de processos que determinam não só como foi a sua evolução até atingir o seu estado atual, mas também como se desenvolverá no futuro. Esses processos podem ser descritos matematicamente com a ajuda de quatro equações diferenciais nas quais não precisamos nos aprofundar, mas vale pelo menos ter uma ideia aproximada de sua finalidade.

A primeira é a da massa, que assume que no centro da estrela a massa é zero e na sua atmosfera temos a massa total. A segunda é a equação Produção de energiaque determina como a estrela obtém energia das reações de fusão nuclear que ocorrem dentro dela e também graças à contração gravitacional.

A terceira é a equação de transporte de energia, que reflete a forma como a energia é transportada do núcleo da estrela para fora. E a quarta descreve, precisamente, o processo em que nos propomos investigar neste artigo: el equilibrio hidrostático. Esse mecanismo explica como a gravidade da estrela neutraliza a pressão do gás e a pressão da radiação para mantê-la em equilíbrio.

O equilíbrio hidrostático do Sol impede que ele se expanda e “devora” a Terra

As reações de fusão entre átomos de hidrogênio que ocorrem naturalmente dentro do Sol são o verdadeiro motor da estrela. Na verdade, a energia que recebemos na Terra vem justamente desse processo, que é o verdadeiro responsável pelo batimento cardíaco estelar. O curioso é que se tentarmos descrever o comportamento de uma estrela limitando-nos apenas aos processos de combustão que ocorrem dentro dela, a única conclusão a que podemos chegar é que deve expandir enquanto você fica sem combustível.

Felizmente, nosso Sol não está se expandindo. Permanece em equilíbrio, como todas as estrelas que estão em uma fase de sua vida conhecida como sequência principal. É claro que ele é constantemente reajustado e, justamente, a tensão que estabelece esses ajustes é resultado da interação de duas forças opostas: a pressão da radiação e dos gases resultantes da fusão dos núcleos de prótio (é a mais abundante isótopo de hidrogênio), que puxa a matéria da estrela, e a gravidade, que está tentando interminavelmente comprimir a estrela.

Se essa segunda força, a gravidade, não existisse, o Sol se expandiria porque a radiação e a pressão do gás não seria contrariado. Mas, felizmente, existe. E tem um papel crucial. Na verdade, a gravidade é o verdadeiro motor do universo porque está envolvida na maioria dos processos que descrevem como foi seu passado. E também como será o futuro dele.

No entanto, em uma reviravolta não totalmente inesperada, o Sol acabará se expandindo, embora, sim, o faça em muito tempo. Quando você ficar sem a maior parte do seu combustível. Usando as quatro equações discutidas acima, os astrofísicos calcularam que atualmente consumiu aproximadamente 40% do seu combustívelentão ela permanecerá dentro da sequência principal por muitos milhões de anos (ela tem aproximadamente 4,6 bilhões de anos).

Dentro de 5 bilhões de anos de acordo com algumas estimativas, ou 6,4 bilhões de acordo com outros estudos, seu núcleo não conterá mais o hidrogênio necessário para que os processos termonucleares continuem. Nesse momento ele se desligará e se transformará em um núcleo inerte no qual o hélio predominará. A fusão nuclear continuará a ocorrer em torno do núcleo, o volume da estrela aumentará significativamente e sua luminosidade será o dobro do que tem atualmente.

À medida que os processos termonucleares param no núcleo solar, o volume da estrela aumentará até se tornar uma gigante vermelha. Nesta fase a estrela perderá muita massa e, embora os astrofísicos não tenham certeza de como será sua vida a partir daqui, eles acreditam que seu tamanho aumentará o suficiente para acabar devorando o planeta Mercúrio. Não está claro se também fará o mesmo com Vênus e a Terra, mas, aconteça o que acontecer, podemos ficar tranquilos. Temos muitos milhões de anos para decidir o que devemos fazer.

Imagem de capa: Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA