Supernovas

A “formação de terra” em outros mundos, então, já não mais serviria tão bem aos propósitos de sobrevivência ao estado de gigante vermelha do Sol. Até lá, isso poderia ser uma solução trabalhosa e inútil. Em lugar disso, à medida em que o Sol for gradualmente esquentando, as comunidades espaciais ajustarão suas órbitas proporcionalmente e, muito lentamente, se afastarão.

Isso não é difícil de se imaginar. É quase impossível mudar-se a órbita de um mundo como a Terra, porque ela possui uma massa tão imensa e, portanto, um momento e um momento angular tão grandes que adicionar ou subtrair suficiente quantidade para alterar sua órbita de modo significativo é um empreendimento impraticável. E a massa da Terra é necessária para a manutenção de um campo gravitacional que conserve oceanos e atmosfera presos à sua superfície, tornando, assim, possível a vida.

Numa comunidade espacial, a massa total é insignificante, comparada com a da Terra, pois não se requer gravitação para reter a água, o ar e tudo o mais. Pelo contrário: tudo é conservado por estar mecanicamente isolado por um muro externo, e o efeito da gravidade sobre a superfície interna desse muro será produzido pelo efeito centrífugo que se origina na rotação.

Desse modo, a comunidade espacial pode ter sua órbita mudada com a utilização de uma razoável quantidade de energia e ser afastada do Sol à medida em que ele se aquecer mais e expandir. Pode também, teoricamente, aproximar-se do Sol à medida em que ele se contrair e proporcionar menos energia total. A contração, contudo, será muito mais rápida que a expansão precedente. Além disso, se todas as comunidades espaciais que existirem no estágio de gigante vermelha do Sol forem se mover na direção das proximidades da anã branca, elas poderão talvez ser comprimidas num volume menor que o desejável. Elas podem ter ficado acostumadas aos espaços ilimitados do vasto sistema solar antigo.

Mas, nessa medida, não é inconcebível que, muito antes de a anã branca chegar, os colonizadores espaciais já tenham desenvolvido um tipo de usina de fusão de hidrogênio como fonte de energia, tornando-se independentes do Sol. Poderiam, nesse caso, optar por abandonar o sistema solar de vez.

Se um número significativo de colônias espaciais deixar o sistema solar, transformando-se em “planetas livres” autoimpulsionados, isso significará que a humanidade terá escapado aos perigos das catástrofes do segundo grau e poderá continuar a viver (e se espalhar pelo universo indefinidamente) até o advento da contração universal e formação do ovo cósmico.

SUPERNOVAS

As principais razões por que a morte do Sol (morte no sentido de que ele ficará completamente diferente do Sol que conhecemos) não precisa-se constituir em uma catástrofe para a espécie humana são:

1) que a inevitável expansão e subseqüente contração do Sol começarão num futuro tão

remoto que, até lá, os seres humanos com certeza terão desenvolvido os meios tecnológicos necessários para a fuga, desde que ainda vivam;

2) que as mudanças sejam tão previsíveis que não haja perigo de sermos pegos de

surpresa.

O que devemos considerar agora, pois, são as possíveis maneiras através das quais as catástrofes do segundo grau (envolvendo o Sol, ou, por extensão, uma estrela) poderiam nos pegar de surpresa e, pior ainda, fazê-lo em futuro próximo, antes que tenhamos oportunidade de desenvolver as defesas tecnológicas necessárias.

Por exemplo, há estrelas que sofrem mudanças catastróficas; o brilho varia de invisível a baço e, daí, a invisível novamente. Essas são as “novas”

(assim chamadas porque pareciam ser novas aos olhos dos astrônomos antigos que não contavam com telescópios). O primeiro relato sobre uma delas foi feito pelo astrônomo grego Hiparco (190-120 a.C).

As novas, extraordinariamente brilhantes, foram denominadas “supernovas” (já mencionadas anteriormente) pelo astrônomo suíço-americano Fritz Zwicky (1898-1974). A primeira a ser discutida detalhadamente por astrônomos europeus foi a supernova de 1572.

Suponhamos, por exemplo, que não é o Sol que se aproxima do fim da vida na seqüência principal, mas sim uma outra estrela. Embora o Sol esteja ainda na meia-idade, alguma estrela das proximidades poderia estar velha e a ponto de morrer. Será que uma supernova próxima daqui poderia apagar-se repentinamente, pegar-nos de surpresa e afetar-nos catastroficamente ?

As supernovas não são comuns; apenas uma estrela em cem é capaz de explodir como uma supernova; dessas, só algumas estão nos estágios finais de suas vidas; dessas, poucas estão suficientemente perto para serem vistas como estrelas de brilho extraordinário. (Antes da invenção do telescópio, uma estrela tinha que ser extraordinariamente brilhante para se fazer notar aos observadores como algo que tivesse aparecido onde antes estrela nenhuma era visível.) No entanto, as supernovas podem aparecer, como já aconteceu no passado — naturalmente, sem aviso prévio.

Uma supernova notável que apareceu no céu em tempos históricos surgiu em 4 de julho de 1054 — sem dúvida, a mais espetacular exibição de fogos de artifício sabidamente usada para

comemorar o Glorioso 4{21}, exatamente 722 anos antes desse evento. Essa supernova de 1054

foi observada por astrônomos chineses, mas {22} não por astrônomos europeus e árabes.

A supernova apareceu como uma nova estrela, brilhando na constelação de Touro tão esfuziantemente que excedia o brilho de Vênus.

Nada no céu, além do Sol e da Lua, era mais brilhante que a nova estrela. Ela era tão brilhante que podia ser vista de dia — e não só por um curto período, mas por mais de três semanas. Aí, começou a desvanecer-se lentamente, mas levou quase dois anos até ficar obscura o bastante para não ser vista a olho nu.

No local onde os antigos astrônomos chineses assinalaram essa aparição incomum, há hoje uma turbulenta nuvem de gás chamada “nebulosa de Câncer”, a qual tem um diâmetro de cerca de 13 anos-luz. Em 1921, o astrônomo sueco Knut Lundmark aventou ser ela uma sobrevivente remanescente da supernova de 1054. Os gases da nebulosa de Câncer estão ainda escapando a uma velocidade que, calculada regressivamente, indica que a explosão que deu origem a eles aconteceu exatamente na data em que a nova estrela surgiu.

Apesar de tanto brilho, a supernova de 1054 espargiu sobre a Terra somente 1/100 000 000 da luz do Sol, o que representa pouco em termos de efeitos sobre os homens, especialmente porque tal nível se manteve apenas durante algumas semanas.

Entretanto, não é só o total de luz que conta, mas também a distribuição. O Sol prove radiação muito ativa sob a forma de raios X, mas uma supernova tem uma porcentagem muito maior de sua energia radiante na região dos raios X. O mesmo se aplica aos raios cósmicos, outra forma de radiação de alta energia, com a qual nos ocuparemos mais tarde.

Resumindo, embora a luz da supernova de 1054 tenha sido tão fraca se comparada com a do Sol, a irradiação de raios X e dos raios cósmicos recebidos pela Terra deve ter excedido de muito a do Sol, pelo menos nas primeiras semanas da explosão.

Mesmo assim, ela não foi perigosa. Embora, como veremos, o influxo de radiação energética possa ter um efeito deletério sobre a vida, nossa atmosfera nos protege de quantidades excessivas da radiação, de modo que nem a supernova de 1054 nem o Sol nos oferecem muito perigo sob a nossa capa de ar protetor. E isso não é mera especulação. O fato é que a porção de vida reservada à Terra não sofreu quaisquer efeitos maléficos naquele ano crítico de 1054.

Naturalmente, a nebulosa de Câncer não está muito próxima de nós.

Ela se encontra a cerca de 6 500 anos-luz da Terra {23}. Uma supernova ainda mais brilhante apareceu no ano de 1006. A julgar pelos relatórios dos observadores chineses, ela pode ter sido cem vezes mais brilhante que Vênus, o que é uma respeitável fração do brilho da lua cheia. Acham-se referências a essa supernova até nuns poucos periódicos europeus. Ela estava a 4 000 anos-luz de nós.

Desde 1054, apenas duas supernovas se fizeram visíveis em nosso céu. Uma delas, de Cassiopeia, no ano de 1572, era quase tão brilhante quanto a de 1054, mas estava muito mais afastada. A supernova de Serpente, em 1604, era bem menos brilhante que as outras três

mencionadas, mas também consideravelmente mais distante {24}.

Algumas supernovas poderiam ter surgido em nossa galáxia desde 1604 e permanecido invisíveis, ocultas por vastas nuvens de poeira e gases que obstruem os arredores da galáxia. Podemos, contudo, detectar remanescentes de supernovas sob a forma de anéis de poeira e gases, como os da nebulosa de Câncer, mas geralmente mais finos e mais largos, o que indica serem supernovas que explodiram sem ser vistas, seja porque estavam ocultas, seja por terem ocorrido há muito tempo.

Algumas pequenas nuvens de gases marcadas por emissão de microondas e chamadas Cassiopeia A parecem denotar uma supernova que explodiu no fim do século XVII. Em caso afirmativo, ela é, até onde se sabe, a supernova que mais recentemente explodiu em nossa galáxia, embora não possa ter sido consideravelmente mais espetacular que a supernova de 1054, se vista à mesma distância, julgando-se pela radiação desprendida hoje por seus remanescentes. No entanto, ela estava a uma distância de 10 000 anos-luz, de modo que provavelmente não teria sido muito mais brilhante que a anterior — se pudesse ter sido vista.

A supernova mais espetacular já vista nos tempos históricos iluminou os céus talvez há 11 000 anos, pouco antes de, em certas partes do mundo, os seres humanos começarem a desenvolver a agricultura. O que agora resta dessa supernova é uma camada de gás na constelação de Vela, detectada em 1939 pelo astrônomo russo-americano Otto Struve (1897-1963). Essa camada é chamada nebulosa de Gum (assim denominada em homenagem ao astrônomo australiano Colin S. Gum, primeiro a estudá-la detalhadamente, na década de 50).

O centro da camada dista de nós somente 1 500 anos-luz, o que a faz dentre todas as supernovas conhecidas a que explodiu mais perto de nós.

Uma extremidade da camada ainda em expansão e adelgaçamento está a apenas 300 anos-luz daqui. Ela nos pode atingir dentro de uns 4 000 anos, porém constituir-se-á em matéria tão diluidamente espalhada que não deverá nos afetar de maneira significativa.

Quando essa supernova explodiu, pode, em seu pico, ter brilhado tanto quanto a lua cheia — durante alguns dias; podemos invejar os seres humanos pré-históricos que testemunharam essa visão magnífica. E isso não parece ter causado danos à vida terrestre.

No entanto, a supernova de Vela distava 1 500 anos-luz. Existem estrelas a menos de um centésimo dessa distância. E se uma estrela realmente próxima de nós repentinamente virasse supernova? Suponhamos que uma das estrelas duplas Alfa da galáxia de Centauro, a somente 4,4 anos-luz, virasse supernova — e daí? Se uma supernova brilhante viesse a existir a 4,4 anos-luz daqui, a julgar pelo brilho que as supernovas apresentam, ela cintilaria com quase um sexto da luz e do calor do Sol e, por algumas semanas, haveria uma onda de calor jamais vista

na Terra{25}.

Suponhamos que a supernova fulgure na época do Natal — tanto quanto a Estrela de Belém. Nessa época do ano, teríamos o solstício de verão no hemisfério sul, e a Antártida estaria totalmente exposta à constante luz solar. A luz solar seria naturalmente fraca, porque o Sol se encontra próximo do horizonte mesmo no solstício. A supernova Alfa de Centauro, contudo, estaria alta no céu e adicionaria seu intenso calor ao do Sol. O gelo antártico inevitavelmente se ressentiria. O volume de degelo não teria precedentes; o nível do mar subiria com efeitos desastrosos em inúmeras partes do globo. E o nível do mar não desceria rapidamente após o resfriamento da supernova.

Demoraria anos para que o equilíbrio se restaurasse.

Além do mais, a Terra seria banhada por raios X e raios cósmicos com intensidade talvez jamais recebida e, depois de alguns anos, uma nuvem de poeira e gases, mais espessa que qualquer outra já encontrada, envolvê-la-ia. Discutiremos mais tarde que efeitos esses eventos poderiam ter, mas com certeza seriam desastrosos.

O importante é que isso não acontecerá. Na realidade, não pode acontecer. A mais brilhante das estrelas binárias Alfa de Centauro tem exatamente a massa do Sol, não podendo, como este, explodir como uma supernova gigante ou como qualquer tipo de supernova. O máximo que a Alfa de Centauro pode fazer é virar gigante vermelha, arremessar para fora algumas de suas camadas mais externas sob forma de nebulosa planetária e, então, encolher até transformar-se numa anã branca.

Não sabemos quando isso ocorrerá, pois desconhecemos sua idade, mas não pode acontecer até depois de ela se tornar gigante vermelha e, mesmo se isso começasse amanhã, provavelmente permaneceria no estágio de gigante vermelha por cerca de 200 milhões de anos.

Qual, portanto, é a menor distância onde poderíamos encontrar uma supernova?

Para começar, devemos procurar uma estrela maciça, com um mínimo absoluto de massa 1,4 vez maior que a do Sol; se quisermos garantir um show realmente espetacular, a estrela deverá ser consideravelmente mais maciça do que isso. Como estrelas desse tipo não são comuns, conseqüentemente não o são as supernovas. (Estima-se que numa galáxia do tamanho da nossa haja, em média, uma supernova a cada 150 anos e, naturalmente, poucas dessas têm a probabilidade de se situarem, mesmo que moderadamente, perto de nós.)

A estrela maciça mais próxima é Sírius, com uma massa 2,1 vezes maior que a do Sol e que se encontra a 8,63 anos-luz, mais ou menos o dobro da distância da Alfa de Centauro. Mesmo com essa massa, Sírius não é capaz de produzir uma supernova realmente espetacular. Ela explodirá algum dia, sim, porém, seu estrondo se assemelhará mais ao de um revólver do que ao de um canhão. Além disso, Sírius está na seqüência principal. Em razão de sua massa, seu tempo de vida total na seqüência principal é de somente 500 milhões de anos, dos quais alguns certamente já passaram. Os anos que ainda estão por vir mais o estágio de gigante vermelha devem significar que, novamente, uma explosão só deve sobrevir dentro de algumas centenas de milhões de anos.

Devemos perguntar agora qual é a estrela maciça mais próxima que já esteja no estágio de gigante vermelha.

A gigante vermelha mais próxima é Scheat, da constelação de Pégaso.

Dista apenas 160 anos-luz e seu diâmetro é cerca de 110 vezes maior que o do Sol. Desconhecemos sua massa, mas, se este é seu diâmetro máximo, tem pouco mais de massa que o Sol e não passará para o estágio de supernova.

Se, por outro lado, ela for mais maciça que o Sol e ainda estiver se expandindo, o estágio de supernova ainda demorará muito tempo.

A gigante vermelha realmente grande que se encontra mais próxima é Mira, da constelação de Baleia. Seu diâmetro é 420 vezes maior que o do Sol, de modo que, imaginando-a no lugar do Sol, sua superfície estaria localizada nas fronteiras mais distantes do cinturão de asteróides. Ela deve ser muitíssimo mais maciça que o Sol, e dista cerca de 230 anos-luz.

Existem três gigantes vermelhas ainda maiores e não muito mais distantes. São elas Betelgeuse, em Órion; Antares, em Escorpião; e Ras Algethi, em Hércules. Cada uma delas está a aproximadamente 500 anos-luz da Terra.

Ras Algethi possui um diâmetro quinhentas vezes maior que o do Sol; o de Antares, 140 vezes. Se se imaginasse Antares no lugar do Sol, com seu centro situado na posição do centro solar, sua superfície se estenderia além da órbita de Júpiter.

Betelgeuse não tem diâmetro fixo, porque parece vibrar. Quando em seu ponto mínimo, não é maior que Ras Algethi, porém pode expandir-se a um máximo de 750 vezes o diâmetro do Sol. Se se imaginasse Betelgeuse no lugar do Sol, sua superfície alcançaria, no máximo, o ponto médio entre Júpiter e Saturno.

É provável que Betelgeuse seja a mais maciça dessas gigantes vermelhas próximas e que sua vibração seja indicativa de instabilidade.

Nesse caso, é possível que, dentre todas as estrelas razoavelmente próximas de nós, ela seja a mais forte candidata a transformar-se em supernova e desintegrar-se.

Outra indicação desse fenômeno é o fato de fotografias de Betelgeuse, tiradas em 1978, no raio de ação de luz infravermelha (luz com ondas mais longas que as da luz vermelha e, portanto, impossibilitada de afetar a retina do olho), mostrarem que ela é circundada por uma enorme camada de gases cuja dimensão é cerca de quatrocentas vezes maior que o diâmetro da órbita de Plutão em volta de nosso Sol. Talvez Betelgeuse já esteja começando a expelir matéria no primeiro estágio de supernova.

Sem ter conhecimento da sua massa, não podemos predizer quão brilhante seria a supernova Betelgeuse, mas certamente ela teria um tamanho respeitável. O que pode faltar-lhe de brilho intrínseco seria compensado por situar-se a apenas um terço da distância da supernova Vela. Portanto, é possível que, quando vier, ela brilhe mais que a supernova de 1006 e chegue até a rivalizar com a supernova Vela. Os céus poderiam iluminar-se com uma nova espécie de luar e a Terra seria bombardeada com maior concentração de radiação dura do que a experimentada desde a supernova Vela, há 11.000 anos passados.

Já que o Homo sapiens — e a vida em geral — parece ter sobrevivido habilmente à supernova Vela, restam muitas esperanças de que ele possa igualmente sobreviver à

supernova Betelgeuse{26}.

Não podemos ainda afirmar exatamente quando Betelgeuse poderá atingir o ponto de explosão. Pode ser que seu atual diâmetro variável seja indicativo de que ela esteja no ponto de desintegração e que, toda vez que esta começa, a temperatura em elevação que a acompanha favoreça a recuperação. Podemos supor que algum dia haverá uma contração tão intensa que dará início à explosão. Esse “algum dia” pode demorar séculos; por outro lado, pode ser amanhã. Talvez Betelgeuse já tenha explodido há cinco séculos e assim a onda de radiação, dirigindo-se para nós continuamente, pode nos alcançar amanhã.

Mesmo que a supernova Betelgeuse seja o pior que possamos esperar para um futuro razoavelmente próximo, e mesmo que possamos nos convencer de que isso não vá consistir em mais que um show fascinante, não estamos ainda livres do perigo representado por explosões estelares. O futuro mais longínquo pode estar nos reservando perigos maiores bem antes de chegada a hora da morte do Sol.

Afinal de contas, a situação atual não é permanente. Todas as estrelas, inclusive o Sol, estão se movendo. O Sol está constantemente se movendo em direção a novas regiões cósmicas e estas também constantemente mudam.

Com o tempo, as várias mudanças podem levar o Sol às imediações de uma estrela gigante que estará explodindo numa supernova no momento exato em que passar por nós. O fato de a supernova Betelgeuse ser o pior que possamos esperar agora não é indicação de eterna segurança; é meramente um acidente momentâneo.