Nosso Sol pode parecer um brilho infinito de gás quente, mas seu destino é finito. Embora a eventual morte da estrela possa parecer sombria para a vida na Terra, a ciência descobriu um final de tirar o fôlego:o Sol transformar-se-á num cristal colossal.

De Gigante a Anão

A energia do Sol vem da fusão nuclear. Em seu núcleo, a gravidade força a união dos átomos de hidrogênio, transformando-os em hélio e liberando grandes quantidades de energia. Esta fusão mantém o núcleo estável a cerca de 15 milhões de Kelvin e fornece a luz e o calor que sustentam a vida na Terra. Esta fase de queima de hidrogénio, conhecida como sequência principal, é responsável por cerca de 90% da vida útil de 10 mil milhões de anos do Sol. Estamos atualmente a cerca de 4,5 mil milhões de anos desse período – aproximadamente a meio da sua vida.

Quando o hidrogénio do núcleo acaba, o Sol já não consegue sustentar a pressão externa que equilibra a gravidade. O núcleo entra em colapso, a sua temperatura aumenta dez vezes e o núcleo do Sol começa a fundir o hélio. Espera-se que este “flash de hélio” ocorra dentro de cerca de 5 mil milhões de anos, produzindo carbono e oxigénio e restaurando temporariamente o equilíbrio. A fusão subsequente de elementos mais pesados ​​transformará o Sol numa gigante vermelha, possivelmente engolindo a Terra, e libertará as suas camadas exteriores para formar uma bela nebulosa planetária.

O que resta é um núcleo denso e quente – uma anã branca – que brilhará durante milhares de milhões de anos antes de arrefecer e desaparecer. Observações recentes da missão Gaia da Agência Espacial Europeia revelaram um segredo surpreendente escondido nestas brasas estelares.

O Anão de Cristal

Após a formação de uma anã branca, ela irradia o calor armazenado em seu núcleo. Com o tempo, arrefece até um ponto em que o carbono e o oxigénio no seu interior passam por uma transição de fase – tal como o congelamento da água, mas sob temperaturas e pressões muito mais extremas. O resultado é um cristal gigante:uma rede esférica de núcleos de oxigénio rodeada por um manto rico em carbono.

De acordo com o investigador principal Pier‑Emmanuel Tremblay, da Universidade de Warwick, todas as anãs brancas eventualmente cristalizam, com as mais massivas a fazê-lo mais cedo. Ele estima que o Sol se tornará uma anã branca cristalina em aproximadamente 10 bilhões de anos.

A equipa de Tremblay analisou dados de Gaia relativos a 15.000 anãs brancas num raio de 300 anos-luz. Eles identificaram um “acúmulo” de estrelas com cores e luminosidades específicas – assinaturas do processo de cristalização. Esta transição retarda temporariamente o arrefecimento, prolongando a vida útil de algumas anãs brancas em até 2 mil milhões de anos. O estudo fornece a primeira evidência direta de cristalização estelar, confirmando uma previsão feita há meio século.

As anãs brancas cristalizadas não são apenas curiosidades astronômicas; a sua estrutura ordenada quântica – um núcleo metálico de oxigénio com uma concha rica em carbono – cria condições que não podem ser reproduzidas em nenhum laboratório da Terra. Cada cristal contribui para a crescente coleção de remanescentes semelhantes a diamantes da galáxia.

Perguntas frequentes

O Sol se tornará uma anã branca?

O Sol evoluirá para uma anã branca dentro de cerca de 10 mil milhões de anos, quando esgotar o hidrogénio no seu núcleo.