Isaac Newton suspeitava que a interação gravitacional entre o Sol e Júpiter acabaria por desestabilizar o Sistema Solar, mas a investigação computacional moderna demonstrou que a sua estabilidade a longo prazo é, estatisticamente, bastante segura. No entanto, novas simulações com condições mais realistas de perda de massa solar apresentam fortes indícios a favor da desintegração do Sistema Solar exterior - e em escalas temporais muito mais curtas do que se pensava anteriormente.

Um passo em frente

Vários estudos investigaram o que acontecerá às órbitas dos planetas do nosso Sistema Solar à medida que o Sol perde massa durante a sua transição para uma anã branca. Estes estudos revelaram que, embora os semieixos maiores dos planetas venham a expandir-se aproximadamente por um fator de 2, as suas órbitas permanecem estáveis em escalas temporais superiores à idade do Universo (aproximadamente 10¹⁸ anos). Esta arquitetura orbital expandida tornará o Sistema Solar mais suscetível a perturbações causadas por passagens estelares próximas, mas mesmo tendo isso em conta, as órbitas dos planetas gigantes não se desintegrariam antes de mais 30 a 100 mil milhões de anos.

Configurações orbitais finais dos planetas exteriores para duas simulações - uma estável e outra instável. Consideram t=0 como o início da formação da anã branca. Crédito: Adaptado de Batygin et al. 2026

No entanto, todos estes estudos modelaram a perda de massa solar como uma função suave, pelo que a desintegração do Sistema Solar ficou a depender de forças externas. Na realidade, as estrelas no ramo das gigantes vermelhas sofrem ejeções de massa que são aleatórias em termos de tempo e direção, correspondendo a "impulsos" de velocidade que podem alterar a dinâmica dos planetas.

Uma equipa liderada por Konstantin Batygin, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, realizou experiências numéricas para analisar a dinâmica orbital do Sistema Solar exterior sob diferentes condições de perda de massa solar. Em primeiro lugar, testaram o caso clássico de perda de massa gradual e validaram conclusões anteriores de que, apesar das órbitas planetárias duplicarem de tamanho, a dinâmica é bastante moderada. Isto mantém-se verdadeiro mesmo quando a massa é ejetada de forma anisotrópica: se o processo for gradual, as assimetrias anulam-se.

Sistema Solar exterior, os teus dias estão contados

Em seguida, simularam impulsos estocásticos e descobriram que o comportamento dos planetas exteriores estava, em grande medida, ligado à massa ejetada em cada impulso. Para massas ejetadas muito pequenas (iguais ou inferiores a 10^-7 massas solares), a dinâmica assemelha-se ao caso de perda de massa gradual. Para valores intermédios (10^-7 a 10^-6 massas solares), há cerca de 20% de probabilidade de Júpiter-Saturno e Úrano-Neptuno entrarem em ressonâncias de movimento médio: uma configuração orbital em que os períodos dos planetas são uma razão de pequenos números inteiros. No entanto, estas configurações ressonantes não protegem os planetas gigantes: as simulações ressonantes desintegram-se ligeiramente com mais frequência do que as simulações não ressonantes. Para ejeções de massa maiores (iguais ou superiores a 10^-5 massas solares), o Sistema Solar exterior desintegra-se numa escala temporal de milhares de milhões de anos.

Início da instabilidade - quanto tempo após a formação da anã branca o Sistema Solar exterior se desintegra - em função da massa ejetada. Quanto maior for a massa ejetada, maior será a probabilidade de instabilidade. Crédito: Batygin et al. 2026

Quais são as ejeções de massa mais precisas para o nosso Sol? Bem, infelizmente para os nossos queridos planetas exteriores, os modelos de ejeção e as amplitudes de impulso observadas sugerem uma futura massa de ejeção de 10^-4 massas solares. Com impulsos como estes, não só existe uma probabilidade considerável de desestabilização orbital, como isso poderá acontecer antes mesmo da anã branca se formar. Cerca de 40% das simulações levam à desintegração ou a uma dispersão violenta enquanto o Sol se encontra na sua fase de gigante vermelha, e cerca de 90% desintegram-se no prazo de 3 mil milhões de anos.

Esta nova descoberta reduz a esperança de vida do Sistema Solar de 10¹⁸ anos para uns meros mil milhões de anos após a formação da anã branca.

// AAS Nova (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal Letters)

Quer saber mais?

Futuro do Sistema Solar:
Wikipedia

Anã branca:
NASA
Wikipedia