Estrelas que passam encurtam o horizonte do tempo da Terra

Prévia do material em texto

1/5
Estrelas que passam encurtam o horizonte do tempo da
Terra
Ano após ano, os planetas do sistema solar se movem ao redor do Sol em uma dança orbital
aparentemente constante e imutável. Mas o Sol, planetas, grandes luas e planetas anões
constantemente trocam energia gravitacional e podem sutilmente mudar as órbitas uns dos outros em
escalas de tempo de mil ou milhões de anos. Quão bem os cientistas entendem essas mudanças
determina o quão longe, ou para a frente, no tempo eles podem rastrear de forma confiável as órbitas
planetárias – um ponto conhecido como horizonte de tempo.
“Há um certo período de tempo além do qual você não pode mais rebobinar o
relógio.”
“Há um certo período de tempo além do qual você não pode mais retroceder o relógio”, explicou Sean
Raymond, astrônomo do Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux e da Université de Bordeaux, na
França.
Os cálculos mais precisos do horizonte de tempo da Terra exigem as medições mais precisas dos
corpos do sistema solar: tudo, desde a forma ligeiramente não esférica do Sol até os tamanhos e
posições de planetas, luas, planetas anões e grandes asteroides.
Recentemente, os astrônomos demonstraram que um novo fator deve ser considerado ao calcular o
horizonte temporal da Terra: outras estrelas passando pelo sistema solar. As vigílias gravitacionais
induzidas por esses encontros estelares próximos podem encurtar o horizonte temporal da Terra em até
https://planetplanet.net/about/
2/5
10%, ou 7 milhões de anos, de acordo com um estudo publicado na revista Astrophysical Journal
Letters.
O conhecimento preciso do passado orbital da Terra é fundamental para entender a história arquitetônica
do sistema solar e o paleoclima do planeta, que foi afetado por mudanças sutis em sua órbita.
De acordo com a ordem, caos
Ao tentar olhar para trás no tempo, a precisão importa. Mesmo a menor incerteza na massa ou posição
de um objeto hoje crescerá exponencialmente à medida que uma órbita é rastreada por milhões de anos
até que, eventualmente, as órbitas passadas se tornem muito caóticas para rastrear, explicou o principal
autor do estudo, Nathan Kaib, cientista planetário do Instituto de Ciência Planetária em Tucson, Arizona,
e da Universidade de Oklahoma, em Norman.
O mesmo princípio se aplica às previsões do tempo: pequenas incertezas nos modelos de previsão do
tempo significam que uma previsão provavelmente não é confiável além de mais de alguns dias. Esse é
o seu horizonte temporal.
Os astrônomos conhecem as posições dos objetos do sistema solar às vezes dentro de um metro, mas
“um erro de um metro na posição de Júpiter se propaga e, portanto, não podemos rebobinar o relógio o
mais longe que quisermos”, disse Raymond, coautor do estudo recente.
Os astrônomos veem amplamente o horizonte temporal da Terra como 60-70 milhões de anos. Além
disso, a órbita da Terra é muito incerta para os astrônomos rastrearem ou para os paleoclimatologistas
atribuirem como a causa das principais mudanças climáticas. (Isso não está ligado às rápidas mudanças
climáticas causadas por gases de efeito estufa emitidos por humanos.)
No entanto, os cálculos mais precisos do horizonte de tempo assumem que o sistema solar existe
isoladamente, não afetado pelos idas da Via Láctea, disse Kaib. Mas os astrônomos sabem que o Sol foi
visitado por outras estrelas no passado e estimam que uma média de 20 estrelas vem dentro de cerca
de 3 anos-luz do Sol a cada um milhão de anos. Quanta influência gravitacional eles podem ter sobre o
sistema solar e, portanto, como eles afetam o horizonte de tempo da Terra não foram claros.
https://doi.org/10.3847/2041-8213/ad24fb
https://doi.org/10.3847/2041-8213/ad24fb
https://eos.org/tag/orbits
https://eos.org/articles/giant-planets-may-be-agents-of-chaos
https://www.psi.edu/staff/profile/nathan-kaib
https://doi.org/10.1051/0004-6361/201117504
https://doi.org/10.1051/0004-6361/201731453
3/5
Mostrado aqui são estrelas brilhantes proeminentes
dentro de cerca de 50 anos-luz do Sol. Este mapa não
inclui pequenas estrelas anãs vermelhas e marrons, que
são muito mais numerosas. Crédito da imagem: Andrew Z.
Colvin, CC BY-SA 3.0
Enrolando de volta o relógio
Usando simulações de computador, a equipe traçou a órbita da Terra de volta 150 milhões de anos,
representando influências gravitacionais dos planetas, Plutão e vários asteroides importantes. Eles
descobriram que a órbita da Terra se tornou muito incerta para rastrear depois de cerca de 67 milhões
de anos, de acordo com os cálculos do horizonte de tempo passado.
Em seguida, eles colocaram seu sistema solar simulado na vizinhança solar e deixaram as estrelas
passarem como fazem na realidade. A equipe descobriu que, se uma estrela que passa fosse grande o
suficiente, movida lentamente ou chegasse a vários anos-luz do Sol, sua gravidade empurraria as
órbitas dos planetas externos. Esses nervosismos orbitais afetaram a órbita da Terra por sua vez e
encurtaram seu horizonte de tempo em 5-7 milhões de anos, ou 7% a 10%.
https://en.m.wikipedia.org/wiki/List_of_nearest_bright_stars
https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/legalcode
4/5
“O estudo é interessante e sugere que as estrelas que passam podem precisar ser adicionadas à lista de
pequenos efeitos na evolução orbital do sistema solar”, disse Richard Zeebe, físico da Universidade do
Havaí em Munoa, em Honolulu. Os modelos de evolução orbital já incluem influências menores de
asteroides, momento do quadrupolo solar, dissipação de maré e perda de massa solar, acrescentou
Zeebe, que não esteve envolvido neste estudo.
Hora de ajustar o horizonte? Ainda não
Os autores demonstraram que um encontro casual entre o Sol e outra estrela pode, teoricamente, alterar
a órbita da Terra. Mas isso realmente aconteceu?
Os dados mais recentes da missão Gaia da Agência Espacial Europeia, que está mapeando as posições
e movimentos de milhões de estrelas na galáxia, mostraram que a estrela parecida com o Sol HD 7977
passou pelo sistema solar há cerca de 2,8 milhões de anos.
É incerto o quão perto chegou, mas há uma pequena (5%) chance de que ele tenha passado dentro de
3.900 unidades astronômicas do Sol, ou cerca de 100 vezes a distância entre o Sol e Plutão. Se a HD
7977 passasse tão perto, as simulações da equipe mostram que a gravidade da estrela teria ondulado
através do sistema solar, estendendo a excentricidade orbital da Terra um pouco e encurtando seu
horizonte de tempo para apenas 50 milhões de anos.
Esse horizonte de tempo ajustado, em geral um limite em quão longe os cientistas podem estimar a
influência da órbita da Terra em seu clima, coloca-o dentro do alcance de uma mudança paleoclimática
chamada Paleocena-Eoceno Térmico (PETM). Registros geológicos de cerca de 55 milhões de anos
https://www.soest.hawaii.edu/oceanography/faculty/zeebe.html
https://eos.org/articles/1-3-million-pairs-of-stars-surround-the-sun
https://www.science.org/doi/10.1126/science.aax0612
https://www.science.org/doi/10.1126/science.aax0612
5/5
atrás mostram um aumento de mais de 5oC na temperatura média global que pode ter sido causada por
uma mudança na excentricidade orbital da Terra.
“A noção de que as estrelas que passam são um importante impulsionador do
paleoclima deve ser tomada com cautela.”
Zeebe cautioned that the effects of a passing star on Earth’s orbit would be subtle. “The notion that
passing stars are an important driver of paleoclimate should be taken with caution.” He added that “the
chances that stellar encounters [like] HD 7977 are relevant to our computations or understanding of the
PETM are very slim,” agreeing with the study’s conclusions.
The geologic data on the event describe what happened very clearly, Zeebe said. “Including stellar
encounters in astronomical models could perhaps make a small difference in the computations…but not
in the data,” he said.
Though their simulations of Earth’s orbit after an encounter with HD 7977 are consistent with the geologic
record for the PETM, Kaib and Raymond said that HD 7977 did not trigger thewarm period, nor do they
claim that their calculated time horizon should be adopted as is. They emphasized that their model lacks
many of the subtle, but important, details, such as tides and a nonspherical Sun or Moon, that go into the
most sophisticated time horizon calculations.
—Kimberly M. S. Cartier (@AstroKimCartier), Staff Writer
Citation: Cartier, K. M. S. (2024), Passing stars shorten Earth’s time horizon, Eos,
105,https://doi.org/10.1029/2024EO240128. Published on 19 March 2024.
Texto ? 2024. AGU. CC BY-NC-ND 3.0 (em versão 3.0)
Exceto quando indicado de outra forma, as imagens estão sujeitas a direitos autorais. Qualquer reutilização sem permissão expressa do
proprietário dos direitos autorais é proibida.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9509358/
https://twitter.com/@AstroKimCartier
https://doi.org/10.1029/2024EO240128
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/