Vivemos num planeta pequeno e verde com uma única lua, orbitando uma estrela amarela com alguns vizinhos rochosos menos convidativos nas proximidades e vizinhos mais distantes de maior tamanho e gasosidade, aos quais demos o nome de várias divindades mitológicas. À medida que investigamos as regiões mais distantes do espaço, tentamos desesperadamente encontrar outros sistemas estelares que possam abrigar mundos igualmente agradáveis para o desenvolvimento da vida. Apreciar este esforço e compreender a sorte que temos por viver no sistema que vivemos pode ser muito ajudado pela exploração de vários cenários hipotéticos e selvagens sobre como o nosso sistema solar poderia ser muito, muito diferente.
10 Marte nunca perdeu seu campo magnético
Marte já teve uma atmosfera promissora que era quente, úmida e dominada por dióxido de carbono, que foi destruída quando o planeta vermelho perdeu seu campo magnético há cerca de 3,6 bilhões de anos, permitindo que os fortes ventos solares do Sol destruíssem a atmosfera. Isto aconteceu de forma relativamente rápida em termos cósmicos, com a maior parte da atmosfera perdida algumas centenas de milhões de anos após o encerramento do campo magnético. Hoje, a atmosfera marciana representa cerca de 1% da atmosfera da Terra ao nível do mar, e os ventos solares continuam a corroê-la a uma velocidade de cerca de 100 gramas por segundo.
Sabemos que já existiu um campo magnético ao redor do planeta, pois algumas rochas magnetizadas ainda existem na superfície. Alguns acreditam que a perda foi causada pelo pesado bombardeio de asteróides, interrompendo o fluxo de calor dentro de Marte que gerou o campo magnético. Se isso não tivesse acontecido, então Marte poderia ter mantido os seus oceanos primitivos e talvez sido outra fonte de vida no nosso sistema solar.
No entanto, outra teoria sugere que o antigo campo magnético pode ter coberto apenas metade do planeta, o que significa que, de qualquer forma, não teria viabilidade a longo prazo. Compreender a composição do núcleo interno marciano é fundamental para esta questão. Na Terra, o ferro líquido flui em torno de um núcleo mais quente e mais sólido, mantendo o nosso campo magnético protetor no lugar. Se Marte tiver apenas um núcleo fundido, isso ajudaria a explicar a perda .
O engenheiro de software Kevin Gill fez uma tentativa reconhecidamente não científica de modelar um Marte habitável usando dados da NASA e suas imagens Blue Marble: Next Generation. Gill disse que tocou de ouvido nos detalhes:
Não vi muito verde tomando conta da área de Olympus Mons e dos vulcões circundantes, tanto devido à atividade vulcânica quanto à proximidade com o equador (portanto, um clima mais tropical). Para essas áreas desérticas, usei principalmente texturas retiradas do Saara na África e de algumas partes da Austrália. Da mesma forma, à medida que o terreno aumenta ou diminui em latitude, adicionei uma flora mais escura junto com a tundra e o gelo glacial. Essas texturas das áreas norte e sul são em grande parte retiradas do norte da Rússia. Os verdes tropicais e subtropicais foram baseados nas florestas tropicais da América do Sul e da África.
9 A Terra Não Tem Lua
Há cerca de 4,5 mil milhões de anos, acredita-se que um embrião planetário do tamanho de Marte (chamado Theia) colidiu com a Terra, libertando matéria suficiente para permitir a criação da nossa lua. Os efeitos das marés da Lua podem ter afetado o vulcanismo inicial e aumentado o número de impactos de meteoros, o que teria sido devastador para o início da vida. No entanto, alguns acreditam que a vida se desenvolveu primeiro em torno das fontes hidrotermais profundas, um processo que teria sido positivamente afetado pelos fluxos das marés.
As rápidas marés lunares, quando a Lua estava muito mais próxima da Terra, podem ter criado mares salinos rasos, onde fragmentos de ácido protonucleico se ligariam molecularmente na maré baixa e depois se dissociariam na maré alta, eventualmente dando origem ao DNA. De acordo com o paleobiólogo Bruce Lieberman, “suspeito que eventualmente a vida teria chegado à terra sem as marés. Mas as linhagens que deram origem aos humanos foram inicialmente entremarés .”
É provável que os fluxos das marés tenham ajudado a transportar o calor do equador para os pólos, o que significa que sem a Lua, os eventos da era glacial teriam sido menos graves, o que teria reduzido as pressões evolutivas sobre a vida. Se a vida tivesse evoluído numa Terra sem lua, provavelmente teria mostrado muito menos mudanças ao longo do tempo e muito menos diversidade. A duração do dia também seria diferente sem a Lua, o que ajudou a desacelerar a rotação inicial da Terra, de mesquinhas seis horas para generosas 24 horas, bem como a estabilizar a inclinação da Terra e, portanto, as suas estações. Qualquer vida que se desenvolvesse num mundo sem lua teria de lidar com dias e noites extremamente curtos e provavelmente também com grandes mudanças climáticas.
Na falta da Lua, as formas de vida perderiam o benefício de usar o luar para permanecerem ativas durante a noite, o que poderia alterar os níveis de atividade noturna e o sucesso da predação noturna ou simplesmente encorajar a evolução de olhos capazes de trabalhar pela luz da Via Láctea. sozinho. Qualquer vida inteligente que se desenvolvesse não teria a influência cultural da Lua e a praticidade dos calendários lunares comumente usados pela civilização primitiva.
8 Anéis da Terra
Após a colisão com o planeta errático Theia, a Terra teve temporariamente anéis, que eventualmente se fundiram na Lua. Isto aconteceu porque os destroços estavam fora do limite de Roche da Terra, onde as forças gravitacionais destroem qualquer satélite natural em desenvolvimento. Se uma pequena lua ou satélite orbitando a Terra tivesse se aproximado muito da atração gravitacional da Terra, poderia ter sido desmembrado, criando um anel sustentado.
Saturno tem anéis de gelo, que não durariam tão perto do Sol como estamos, mas teoricamente, anéis feitos de rocha poderiam sobreviver, embora parecessem muito diferentes dos anéis de Saturno. O efeito no desenvolvimento da vida na Terra seria pronunciado, já que as sombras dos anéis causariam invernos mais frios e redução da luz solar em ambos os hemisférios. Se a vida inteligente se desenvolvesse, os anéis seriam um obstáculo à astronomia óptica terrestre. Os anéis também tornariam os voos espaciais e os satélites artificiais uma proposta muito mais difícil, com todos os detritos espaciais .
Esses anéis apareceriam de forma diferente dependendo da região da Terra de onde fossem vistos – uma linha fina no céu no Peru, um poderoso arco dominando o céu na Guatemala, um relógio atmosférico diurno de 180 graus graças à sombra da Terra na Polinésia , e um brilho sempre presente no horizonte no Alasca. Só podemos especular sobre como os povos antigos do mundo teriam incorporado tais paisagens deslumbrantes nas suas mitologias e cosmologias .
7 Estrela de Júpiter
O maior planeta do nosso sistema solar é considerado por alguns como quase, mas não totalmente, grande o suficiente para ter se desenvolvido em uma estrela anã marrom. (Outros dizem que para chegar tão longe, seria necessária uma massa igual a 13 Júpiteres.) Esta teria sido uma estrela fraca e distante, ligeiramente mais brilhante que Vênus. Não produziria muita luz ou calor e ficaria cinco vezes a distância entre a Terra e o Sol, por isso pode não ter afetado o desenvolvimento da vida na Terra. Isso é uma sorte .
Júpiter se tornar uma estrela não seria fácil ou tão simples quanto colocar fogo no planeta, por mais divertido que pareça. Como Júpiter é composto principalmente de hidrogênio, você precisaria cercá-lo com cerca de metade do oxigênio de Júpiter para acendê-lo, o que criaria água. Mas isso seria uma grande bola de fogo, não uma estrela. Para obter a fusão nuclear que alimenta o Sol, seria necessário muito mais hidrogênio . Isso equivaleria a 13 Júpiteres para uma anã marrom, 79 Júpiteres extras para uma estrela anã vermelha e cerca de 1.000 Júpiteres a mais para obter outra estrela do tamanho do Sol.
No entanto, um blogueiro usou o programa de simulação do sistema solar Sandbox Universe para aumentar o tamanho de Júpiter até o do Sol, causando o caos no sistema solar. As luas dos planetas exteriores foram lançadas fora de suas órbitas em todas as direções, e o cinturão de asteróides foi completamente destruído. Embora Mercúrio e Vênus permanecessem relativamente inalterados, a Terra geralmente acabava colidindo com outro planeta ou terminando em uma nova órbita escaldante perto do Sol.
6 Terra inverte rotação
O efeito mais óbvio da inversão da rotação da Terra seria o Sol nascendo no oeste e se pondo no leste, mas isso seria um grande desafio. De acordo com o astrofísico da Penn State Kevin Luhman, “A Terra gira dessa maneira porque basicamente nasceu assim . [. . . ] Quando o Sol era uma estrela bebê recém-nascida, ele tinha um monte de gás e poeira circulando ao seu redor em uma grande estrutura semelhante a um disco.” O único planeta que gira na direção oposta é Vênus, provavelmente devido a uma colisão há bilhões de anos. A repetição desse processo na Terra provavelmente removeria qualquer observador dos efeitos de longo prazo.
Mas supondo que fosse magia ou alienígenas, ainda haveria consequências graves. Isso interferiria completamente no efeito Coriolis, que determina como a rotação da Terra se traduz em padrões de vento. Isto reverteria os ventos alísios e mudaria o clima em muitas regiões. A Europa, em particular, seria seriamente afectada, com o desaparecimento dos ventos amenos e quentes que sopravam através do Atlântico a partir do Golfo do México, apenas para serem substituídos por um frio siberiano que soprava do Leste.
De acordo com alguns estudos, embora as coisas se tornem desagradáveis na Europa, os resultados de uma rotação reversa da Terra são positivos em alguns lugares. As chuvas no Norte de África aumentariam e a quantidade de água do rio que entrava no Mediterrâneo quase poderia transformá-lo num lago de água doce. Em vez disso, o ar quente seria empurrado para o norte do Pacífico e para o sul do Atlântico, tornando o Alasca, o Extremo Oriente da Rússia e partes da Antártica lugares muito mais convidativos para se viver .
5 Mudando de lugar com Marte
Trocar a Terra e Marte teria alguns efeitos bastante sérios: as temperaturas marcianas aumentariam, derretendo as calotas polares, libertando gases do solo e criando um clima quase tão quente como o que temos agora na Terra. A Terra, por outro lado, rapidamente ficaria mais fria e congelaria. Um problema potencialmente maior pode ser a desestabilização do sistema solar interno causada pelo efeito que os planetas têm nas órbitas uns dos outros.
O físico planetário Renu Malhotra, da Universidade do Arizona, realizou uma simulação que mostrou grande desestabilização nas órbitas planetárias. Ela tentou ignorar os resultados de Mercúrio, mas isso acabou fazendo com que Marte fosse ejetado do sistema solar. Outra simulação viu a Terra e Marte tendo órbitas majoritariamente desestabilizadas , devido à influência de Júpiter no primeiro e da Terra e Vênus no último, enquanto a órbita de Mercúrio é fortemente afetada. Isto sugere que a situação orbital do sistema solar interior é bastante precária, o que é uma pena para algumas propostas futuristas de longo alcance sobre rebocar Marte para mais perto do Sol dentro de 100.000 anos ou mais.
Curiosamente, se a mecânica orbital pudesse ser resolvida, a Terra poderia realmente ficar bem sendo trocada por Vênus. Um estudo utilizou simulações de computador para provar que a Terra ou um planeta semelhante à Terra poderia ser potencialmente habitável na órbita de Vénus, geralmente considerada demasiado próxima do Sol para a zona habitável. Apesar de receber o dobro da quantidade de radiação, a cobertura de nuvens impediu que a temperatura da superfície subisse muito para que a vida se desenvolvesse. Vênus pode ter girado mais rápido no início de sua história, causando o efeito estufa descontrolado e seus oceanos fervendo.
4 A vida no centro galáctico e na borda
Provavelmente vivemos em um setor bastante monótono da Via Láctea, bem longe da cidade do exército de Órion, longe da agitação do centro galáctico. Se estivéssemos no centro da galáxia, o céu noturno seria significativamente mais brilhante, com um grande número de estrelas brilhando tão intensamente quanto Vênus no céu noturno, já que as estrelas próximas ao núcleo estão separadas por distâncias de apenas algumas semanas-luz. em vez de anos-luz. A densidade de estrelas perto do centro é de cerca de 10 milhões de estrelas por parsec cúbico, em comparação com 0,2 no nosso setor obscuro. Há também um número bastante maior de supernovas e a presença de um buraco negro supermassivo , mas isso é vida urbana para você.
Enquanto isso, se estivéssemos mais perto da borda da Via Láctea, as coisas não seriam muito diferentes, se é que a vida surgisse. Os sistemas estelares nas bordas das galáxias têm um nível mais baixo de metalicidade, o que significa que existem quantidades menores de elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio. Com cerca de um terço desses elementos mais pesados disponíveis nos mundos da borda galáctica, planetas rochosos semelhantes à Terra poderiam surgir. No entanto, os elementos metálicos reduzidos significariam que gigantes gasosos como Júpiter, que se acumulam lentamente em torno de núcleos rochosos, teriam menos probabilidade de se formar. Sem gigantes gasosos para absorver o golpe, os mundos rochosos são mais vulneráveis aos impactos dos cometas, mas também podem ser menos propensos a ter asteróides contendo água lançados na sua direcção. De qualquer forma, a Terra no limite provavelmente teria um céu mais solitário , com menos corpos errantes, para estimular a imaginação de astrônomos e observadores de estrelas.
Pode haver um lado positivo na posição da Terra nos subúrbios exteriores da galáxia. Alguns acreditam que as condições para a vida dependem de uma série de condições muito importantes, e é apenas dentro de uma faixa relativamente estreita conhecida como Zona Galáctica Habitável que estas podem realmente dar certo. Em 2001, Guillermo Gonzalez argumentou que as frequentes supernovas e os altos níveis de radiação presentes no centro galáctico tornariam difícil que a vida ali emergisse ilesa. Pesquisas mais recentes sugerem que o argumento pode ser excessivamente cético, já que as frequentes esterilizações de supernovas seriam compensadas pelas chances mais frequentes de surgimento de vida. Uma equipa sugeriu mesmo que 2,7% das estrelas no interior da galáxia poderiam ter mundos habitáveis .
3 Dois sóis
Em 2011, os astrônomos observaram o primeiro planeta conhecido dentro de um sistema estelar gêmeo, também conhecido como planeta circumbinário, chamado Kepler-16b. Alan Boss, astrofísico do Carnegie Institution for Science, foi questionado sobre como a Terra se sairia sob tais condições. Ele disse: “Está um pouco gelado. [. . . ] Embora esteja mais próximo de suas estrelas do que a Terra do Sol, as estrelas não são tão brilhantes , então a temperatura deste planeta seria de apenas cerca de 200 Kelvin. Se substituíssemos o nosso Sol por essas estrelas, estaríamos ainda mais frios do que 200 Kelvin, porque estamos mais longe do que este planeta parecido com Tatooine.”
É claro que nem todos os sistemas binários são iguais e algumas situações podem ser significativamente melhores para o desenvolvimento da vida. Uma pesquisa apresentada na 223ª Sociedade Astronômica Americana em 2014 sugere que alguns sistemas estelares binários podem ser mais favoráveis ao desenvolvimento da vida do que sistemas estelares unitários. Estrelas emparelhadas cujas rotações fossem sincronizadas reduziriam a radiação solar e os ventos estelares umas das outras, o que pode retirar a atmosfera dos planetas e das luas se forem demasiado fortes.
Uma pesquisa do astrofísico Paul Mason sugere que as estrelas que orbitam umas às outras entre 10 e 60 dias terrestres exerceriam forças de maré umas sobre as outras para desacelerar sua rotação e reduzir os ventos estelares, ao mesmo tempo que ampliariam potencialmente o alcance da zona habitável do sistema graças à combinação de luz de duas estrelas em vez de uma. Mason especulou que se tivéssemos dois sóis, Vénus poderia ter retido a sua água, enquanto a Terra também poderia ser um mundo significativamente mais húmido . A NASA acredita que pelo menos um dos planetas conhecidos do sistema binário Kepler-47 se encontra dentro de uma zona habitável .
2 O sol se apaga
Apesar dos receios dos antigos mesoamericanos, o Sol não está sob qualquer ameaça de se apagar repentinamente, e tal cenário é fisicamente impossível, tanto quanto podemos dizer. Mas se assim fosse, a Terra não congelaria instantaneamente. Supondo que permanecêssemos em órbita ao redor da agora fria e morta cinza que foi nossa outrora amada estrela, a temperatura cairia abaixo de -17 graus Celsius (0 °F) dentro de uma semana, e então -73 graus Celsius (-100 °F). dentro de um ano. Sem a fotossíntese, a vida vegetal morreria rapidamente, assim como toda a vida superficial, à medida que as superfícies dos mares congelassem.
Estas camadas superiores de gelo isolariam as águas mais profundas e evitariam que os oceanos congelassem durante mais algumas centenas de milhares de anos, pelo que algumas formas de vida oceânicas e geotérmicas poderiam sobreviver. Estranhamente, as árvores sobreviveriam por algumas décadas graças ao metabolismo lento e aos estoques de açúcar. Os melhores lugares para os humanos sobreviverem seriam em submarinos nucleares ou talvez em habitats construídos em países como a Islândia, com ricas reservas de energia geotérmica .
Além da morte por congelamento, o XKCD sugeriu algumas vantagens para um mundo sem sol . Haveria um risco reduzido de explosões solares, melhor comunicação por satélite e melhores circunstâncias para a astronomia. Também reduziria os custos comerciais dos fusos horários, evitaria acidentes relacionados com espirros para os pilotos de caça e eliminaria as queimaduras químicas causadas pela combinação de produtos químicos encontrados nas pastinacas (chamadas furocumarinas) na pele humana exposta à luz solar.
Em geral, parece que seria melhor manter o Sol por perto. O Gizmodo especulou sobre os resultados do Sol deixar de existir inteiramente por um único segundo . Sem a gravidade do Sol, todos os objetos do sistema solar passariam de órbitas circulares para viajar em linha reta. Um segundo depois, quando o Sol estivesse novamente on-line, tudo, desde os gigantes gasosos até a poeira espacial, estaria em novas órbitas, algumas das quais poderiam ser instáveis e levar à ejeção de coisas do sistema solar. Também removeria a heliosfera que protege o sistema solar da radiação extra-solar. Um segundo com os escudos abaixados poderia deixar entrar uma boa quantidade de radiação desagradável vinda de fora, o que poderia levar a uma bela aurora global, perturbar satélites e redes elétricas, ou possivelmente esterilizar a Terra.
1 Terra encontra buraco negro
Quase todas as crianças interessadas no universo consideraram os efeitos que um buraco negro teria na Terra, ou pelo menos em certas pessoas que vivem nela. Frank Heile, da Universidade de Stanford, especulou sobre o que aconteceria se um buraco negro do tamanho de uma moeda, que teria aproximadamente a mesma massa da Terra, fosse colocado no centro do planeta. Não seria tão simples como a Terra ser aspirada para uma bocarra cósmica, mas seria confuso.
A matéria que caísse no buraco negro ficaria extremamente quente, fazendo com que a radiação e a pressão empurrassem para fora as camadas externas da matéria e causassem uma explosão espetacular, soprando grande parte da Terra na forma de plasma superaquecido. A conservação do momento angular ditaria que a massa da Terra começaria a girar mais rapidamente em torno do buraco negro e criaria um disco de acreção que restringiria a velocidade com que o buraco negro poderia consumir a massa da Terra. A Terra seria uma ruína em rápida rotação , mas levaria algum tempo para ser consumida.
Um buraco negro menor não seria tão ruim. Acredita-se que os buracos negros primordiais (PBHs) sejam predominantes em todo o universo, com massa equivalente a uma pequena montanha. Acredita-se que esses PBHs estejam escondidos dentro de certos gigantes gasosos e possam causar supernovas prematuras em estrelas. Se alguém atingir a Terra em alta velocidade, poderá passar direto. De acordo com pesquisas russas e suíças, tal colisão liberaria energia igual à detonação de uma tonelada de TNT, mas isso se espalharia por toda a sua viagem pela Terra, então você pode ter sorte se ver a faísca ao atingir o solo. . No entanto, deixaria para trás “um longo tubo de material danificado fortemente por radiação , que deveria permanecer reconhecível ao longo do tempo geológico”.
As coisas seriam ainda mais sombrias se o sistema solar fosse abordado por um buraco negro supermassivo com cerca de um milhão de vezes a massa do Sol, talvez ejetado pela gravidade de duas galáxias em colisão. De acordo com o astrônomo Christopher Springob, perceberíamos que algo estava errado quando o buraco negro chegasse a 1.000 anos-luz do nosso sistema solar e começássemos a notar outras estrelas sendo perturbadas. Então, poderemos ter apenas algumas centenas de milhares de anos para nos prepararmos para a sua chegada dentro de algumas centenas de anos-luz, quando o buraco negro perturbaria as órbitas dos planetas e potencialmente nos enviaria para fora do sistema solar e congelaríamos, ou mergulharíamos. ao Sol para grelhar. Quando estivesse a um ano-luz, sua gravidade destruiria o mundo, de modo que a Terra seria bem mastigada antes de ser finalmente engolida .
Ou não. Samir Mathur, da Universidade Estadual de Ohio, acredita ter provas matemáticas de que podemos nem perceber que somos sugados por um buraco negro. Ele é um defensor da teoria da bola de fuzzball, afirmando que os buracos negros são provavelmente bolas emaranhadas de cordas cósmicas que criam hologramas quase perfeitos de qualquer coisa que toque sua superfície. Alguns acreditam que os buracos negros fuzzball ainda estão rodeados por um “firewall” altamente destrutivo, mas Mathur acredita que se o universo for um holograma, como sugere a teoria das cordas, então os buracos negros podem ser apenas máquinas copiadoras inofensivas .
