Anãs Brancas

Mais importante é a probabilidade de os seres humanos conseguirem construir estruturas artificiais no espaço que agreguem comunidades compostas de 10 000 a 10 milhões de pessoas, cada comunidade ecologicamente completa e independente. E nem levaria bilhões de anos para se fazer isso, pois há claras indicações de que já temos a habilidade tecnológica necessária para construir essas estruturas e poderíamos preencher o céu com elas em questão de poucos séculos. Apenas fatores políticos, econômicos e psicológicos se interpõem nessa direção (embora constituam fortes restrições).

Assim, a catástrofe será evitada e a humanidade poderá continuar a sobreviver em novos mundos, não só naturais mas também artificiais.

ANÃS BRANCAS

Quando a fusão de hidrogênio não é mais a principal fonte de energia de uma estrela, esta só consegue se manter grande por um curto período de tempo. A energia obtida pela fusão de hélio em núcleos maiores e desses para outros de maior tamanho ainda totaliza não mais que 5 por cento da que se fazia disponível pela fusão de hidrogênio. Após um tempo relativamente curto, portanto, regride a capacidade da gigante vermelha de se manter distendida contrariamente à força da gravidade. A estrela começa a se contrair.

O tempo de vida da gigante vermelha e a natureza de sua contração dependem da massa da estrela. Quanto maior a massa, mais depressa a gigante vermelha gastará as últimas reservas de energia produzida pela fusão e menos tempo viverá. Mais: quanto maior a massa, maior e mais intenso o campo gravitacional e, portanto, mais rápida a contração, quando ela começar.

Quando uma estrela se contrai, resta ainda considerável quantidade de hidrogênio em suas camadas mais externas, onde não ocorreram reações nucleares, e, conseqüentemente, o hidrogênio se mantém intato. A contração aquecerá toda a estrela (agora é a energia gravitacional que está sendo convertida em calor, a sugerida por Helmholtz, e não a energia nuclear); assim, a fusão começa nas camadas mais externas. O processo de contração então coincide com um período de brilho na parte externa.

Quanto mais maciça uma estrela, mais rápida a contração, mais intenso o aquecimento nas camadas mais externas, mais hidrogênio a se fundir e mais rapidamente ele se funde — e mais violentos os resultados. Em outras palavras, uma estrela pequena se contrairia invisivelmente, enquanto uma grande efetuaria fusão em suas camadas mais externas, suficiente para lançar parte de sua massa mais externa no espaço, fazendo isso mais ou menos explosivamente, deixando apenas as regiões mais internas para a contração.

Quanto mais maciça a estrela, mais violenta a explosão. Se a estrela é suficientemente maciça, o estágio da gigante vermelha chega ao fim numa violenta explosão de inimaginável magnitude, durante a qual a estrela pode brilhar por breve tempo com uma luz equivalente a muitos bilhões de vezes a intensidade de uma estrela comum; com um brilho, então, igual a uma galáxia inteira de estrelas não-explosivas. No processo de tal explosão, chamada “supernova”, até 95 por cento da matéria da estrela podem ser lançados ao espaço exterior. O que restar se contrairá.

O que acontece à estrela que se contrai e não explode, ou àquela porção de uma estrela que explode, que resta e se contrai? No caso de uma estrela pequena que nunca esquenta suficientemente para explodir, ela se contrairá até dimensões meramente planetárias, mantendo toda ou quase toda a sua massa original. Sua superfície brilha em branco-incandescente, muitíssimo mais quente que a superfície do Sol. À distância, contudo, tal estrela contraída parece obscura, porque o brilho da luz vem de uma superfície tão pequena que o resultado acaba não sendo dos melhores. Essa estrela é uma “anã branca”.

Por que a anã branca não continua a encolher? Numa anã branca, os átomos estão rompidos e os elétrons, não mais formando cápsulas envolventes dos núcleos atômicos centrais, formam uma espécie de “gás de elétrons”, que só pode se contrair até certo ponto. Ele mantém a matéria da estrela distendida, pelo menos no tamanho planetário, e pode fazê-lo indefinidamente.

Agora a anã branca finalmente esfria, muito lentamente, e termina sua vida tornando-se fria demais para irradiar luz, constituindo-se, então, em uma “anã preta”.

Quando uma estrela se contrai até se tornar uma anã branca, ela pode, se não for muito pequena, enquanto se contrai, lançar no espaço as regiões mais externas de sua própria gigante vermelha, numa explosão leve e sem grandes conseqüências, perdendo dessa maneira até um quinto de sua massa total. Vista à distância, a anã branca formada pareceria rodeada por uma neblina luminosa, quase como um anel de fumaça. Tal objeto é chamado de “nebulosa planetária”; há vários deles no céu. Gradualmente, a nuvem de gás se espalha em todas as direções, fica mais indistinta e se desvanece em meio à fina matéria do espaço interplanetário.

Quando uma estrela é maciça a ponto de explodir violentamente no processo de contração, o restante que ainda se contrai pode ser maciço demais — mesmo após a perda considerável de massa nas explosões — para formar uma anã branca. Quanto mais maciço o restante em contração, mais compacto o gás de elétrons e menor a anã branca.

Finalmente, se há massa suficiente, o gás de elétrons não consegue suportar a pressão sobre si. Os elétrons se espremem nos prótons presentes nos núcleos que vagam pelo gás de elétrons, e formam-se nêutrons. Estes se adicionam aos nêutrons já existentes nos núcleos e a estrela então consiste essencialmente em nêutrons, nada mais. A estrela se contrai até que esses nêutrons estejam em contato. O resultado é uma “estrela de nêutrons”, com o tamanho de um asteróide — talvez 10 ou 20 quilômetros de extremo a extremo —, mas preservando a massa de uma estrela de grande porte.

Se o restante em contração é ainda mais maciço, aí nem os nêutrons resistem à força gravitacional. Eles se rompem e o restante contrai-se até formar um buraco negro.

Qual, então, será o destino do Sol após ele atingir o estágio de gigante vermelha?

Ele poderá continuar como uma gigante vermelha por cerca de 200 milhões de anos — um período muito breve na escala de tempo de vida estelar, mas que propiciaria uma extensão de tempo para que a civilização se desenvolvesse nas comunidades espaciais “terra formada” em outros mundos —, mas aí o Sol se contrairá. Ele já não será tão grande a ponto de explodir violentamente, de modo que não haverá risco de, num dia ou numa semana de fúria, a vida do sistema solar ser exterminada até os confins de Plutão e mesmo mais além. De modo algum. O Sol simplesmente se contrairá, deixando, no máximo, um rastro esparso de sua camada mais externa, transformando-se numa nebulosa planetária.

A nuvem de matéria vagueará pelos planetas distantes que imaginamos estarem abrigando os descendentes da humanidade nesse longínquo futuro e, provavelmente, não oferecerá muito perigo. Será um gás muito fino; de qualquer modo, pode muito bem ser que as colônias humanas vivam sob a terra ou dentro de cidades cupuliformes, ao abrigo de qualquer efeito adverso.

O grande problema será o encolhimento do Sol. Uma vez encolhido até o ponto de anã branca (ele não é maciço o suficiente para formar uma estrela de nêutrons, muito menos um buraco negro), ele não será mais que um pontinho de luz no céu. Visto dos satélites de Júpiter, se os homens tiverem conseguido se estabelecer tão perto do Sol durante seu estágio de gigante vermelha, ele terá só 1/4 000 do brilho que hoje apresenta visto da Terra e irradiará apenas essa fração de energia, também.

Se as colônias humanas futuras dependerem do Sol para obter energia, elas não conseguirão contar com energia suficiente para manter suas sociedades após o Sol se ter transformado numa anã branca. Elas terão que se mudar para bem mais perto, mas não para um planeta, porque os corpos planetários mais internos do sistema solar terão sido destruídos na fase precedente da existência do Sol, a de gigante vermelha. Isso deixa como únicas alternativas de refúgio para a humanidade as comunidades espaciais artificiais.

Quando essas comunidades forem inicialmente construídas (talvez no próximo século), elas orbitarão em volta da Terra usando radiação solar como fonte de energia, e a Lua, como fonte da maioria das matérias-primas.

Alguns elementos leves essenciais — carbono, nitrogênio e hidrogênio —, que não estão presentes na Lua em quantidade apreciável, terão que ser obtidos na Terra.

Conseqüentemente, já se prevê, tais comunidades espaciais serão construídas no cinturão de asteróides, onde será mais fácil conseguir aqueles elementos vitais mais leves, sem ter que se envolver em perigosa dependência da Terra.

É possível que, à medida em que se tornem mais autosuficientes e mais móveis e em que a humanidade preveja mais claramente a dificuldade de permanecer ligada a superfícies planetárias, em vista das vicissitudes que atingirão o Sol no fim de seu tempo, as comunidades espaciais acabem se constituindo na morada preferida do homem. É bastante possível que, bem antes de o Sol começar a nos criar problemas, a maioria ou toda a humanidade tenha deixado as superfície de planetas naturais, vivendo no espaço — em mundos e ambientes por ela mesma escolhidos.