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O que ocorreria com a Terra se ela
repentinamente ganhasse ou perdesse massa de forma substancial? Eu
considerava que ela alteraria a distância com que orbita o Sol até que
resolvi fazer umas contas.
Vamos esquecer por enquanto do que produz os efeitos
que conhecemos como gravitação e apenas considerar que o que nos mantêm
presos à nossa estrela é a força gravitacional mutuamente exercida entre a
Terra e o Sol. E que o que nos impede de nos chocarmos com ela é a força
decorrente da velocidade de translação da Terra.
Apesar de toda sua simplicidade, este tem toda a
aparência de ser um mecanismo muito preciso, que constantemente ajusta a
velocidade e a distância com que a Terra orbita o Sol. Sabendo que Fg=G.
MSol.MTerra/d2, quando a Terra está próxima aos solstícios a
força que nos une gravitacionalmente ao Sol é Fg=6,66742x10-11.1,9891x1030.5,9742x
1024/(1,4959797x1011)2, dando como
resultado 3,54 x 1022 N.
Na mesma situação a força que se contrapõe à atração
gravitacional como resultante da velocidade de translação é Fc=MTerra.v2/d,
neste caso Fc=5,9742 x1024.(2,97847x104)2/1,4959797x1011,
o que produz como resultado os mesmos 3,54 x 1022 N, indicando
equilíbrio de forças.
Quando a Terra está mais afastada do Sol (afélio, em
4 de julho) a velocidade orbital cai para 29,29 Km/s, em uma distância de
152,1 milhões de quilômetros, produzindo uma atração gravitacional de 3,43
x 1022 N e uma resultante da translação de 3,37 x 1022
N, o que faz com que a Terra deixe de afastar-se do Sol e volte a
aproximar-se gradualmente dele, para sorte nossa (ou entraríamos numa
fria).
Já quando estamos mais próximos do Sol (no periélio,
entre 2 e 3 de janeiro) a velocidade orbital vai para 30,29 Km/s em uma
distância de 147,1 milhões de quilômetros, o que gera uma atração
gravitacional de 3,67 x 1022 N e uma força resultante da
translação de 3,73 x 1022 N, fazendo com que a Terra deixe de se
aproximar e passe a afastar-se do Sol, mais uma vez para sorte nossa (ou
estaríamos fritos).
Ou seja, não haveria uma situação de estabilidade
perpétua de forças e sim uma disputa em que a cada momento a correlação de
forças altera-se, de maneira a produzir um ciclo que mantém o sistema
Terra-Sol (e os outros também) em relativa estabilidade. Podemos
perguntar-nos o que ocorreria se elas atingissem o estado de perfeito
equilíbrio de modo que a órbita torne-se circular e haja o equilíbrio de
forças. Em vista do acima descrito, aparenta-me que isto está sempre
ocorrendo e a Terra tenta fugir, perde velocidade, perde energia cinética
mais do que a força gravitacional decresce e o ciclo se repete. Além disto,
atração mútua entre os corpos também altera seus tempos de rotação e
translação, levando-os a orbitas síncronas, cada vez mais lentas e
distantes.
Se isto estiver correto, teremos uma situação
contrária à minha ideia anterior pois, como tanto uma quanto a outra força
envolvidas neste cabo de guerra são diretamente proporcionais à massa da
Terra, se a massa dela se alterar, mesmo que de forma significativa, pelos
cálculos que se pode fazer, ao raio orbital (ou o semieixo) não será
alterado e continuaremos a orbitar o Sol virtualmente na mesma distância.
Pode parecer estranho à primeira vista, mas é o que
os cálculos indicam e também aparentemente coerente com o que se observa,
pois temos planetas maiores e menores a diferentes distâncias do Sol, o que
parece indicar que efetivamente as suas massas não interferem em seu
posicionamento.
Mas, neste caso, outro cenário ficaria inexplicado.
Pois têm sido observados exoplanetas maiores do que Júpiter em órbitas mais
apertadas do que a de Mercúrio e estima-se que eles teriam migrado para
mais próximo de suas estrelas e com isto arrastado planetas como a Terra,
estranhamente ausentes na maioria dos sistemas estelares com exoplanetas
detectados.
O que teria, então, levado exoplanetas maiores do que
Júpiter a migrar para órbitas mais próximas às suas estrelas? Pelo que foi
visto mais acima, a alteração da massa do planeta não poderia tê-lo feito.
E o aumento da massa da estrela seria ainda mais estranho, afinal ela
queima seu combustível de forma incessante. Fica a impressão, aliás
decorrente dos cálculos acima, que apenas a alteração significativa na
massa de ambos os astros poderia explicar isto, com a estrela passando a
ter uma maior proporção de massa em relação ao planeta. Mas como isto
poderia se passar, se os planetas não podem crescer as suas massas de
maneira significativa e muito menos as estrelas, que estão sempre queimando
seu combustível?
Há uma tese ainda a ser considerada, a da emissão de
ondas gravitacionais, mas isto implicaria em tempos demasiadamente longos.
A aproximação que este tipo de evento produziria entre a Terra e o Sol foi
estimada pelo Stephen Hawking para nos levar a colidir com ele em 1027
anos (O universo Numa Casca de Noz, página 190). Como este tempo é centenas
de quatrilhões de vezes o tempo decorrido desde o Big-Bang, mesmo para
planetas bem maiores isto não é explicação nem de longe suficiente.
São estes pequenos detalhes que me deixam intrigado.
Tal qual nossos costumes sociais, que olhados de bem perto não nos parecem
tão normais, a natureza olhada em seus pormenores também nos parece
misteriosa ou, como cada vez mais desconfio, um pouco diferente do que nós
andamos achando que ela é.
[]s
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O mundo é simples, é tudo igual, é tudo célula de
convecção.
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