A órbita da Terra em torno do Sol está sempre mudando. Não muda significativamente de ano para ano, mas com o tempo os puxões gravitacionais da Lua e de outros planetas fazem com que a órbita da Terra varie. Esta migração afeta o clima da Terra. Por exemplo, a mudança gradual da órbita da Terra e a mudança de inclinação do eixo da Terra levam à Ciclos climáticos de Milankovitch. Portanto, se você quiser entender o paleoclima ou a mudança do clima da Terra ao longo do tempo geológico, será útil saber qual era a órbita da Terra no passado distante.
Felizmente, a mecânica newtoniana e a lei da gravidade funcionam tanto para trás como para frente no tempo. Podemos usar a dinâmica newtoniana para prever eclipses e as trajetórias de espaçonaves até o sistema solar exterior, mas também podemos usá-la para voltar no tempo e mapear a órbita da Terra no passado remoto. Dentro dos limites.
Como não existe uma solução exata para o movimento orbital de mais de dois corpos, temos que executar os nossos cálculos computacionalmente. Um pouco de caos entra em ação, então qualquer incerteza que tenhamos nas posições e movimentos atuais dos grandes corpos do sistema solar diminui a precisão de nossa retrodição à medida que recuamos no tempo. Felizmente, com o alcance do radar e outras medições, os nossos cálculos são tão precisos que podemos rastrear a órbita da Terra até 100 milhões de anos no passado com alguma confiança. Ou assim pensamos, porque um novo artigo demonstra que temos negligenciado o efeito gravitacional das estrelas que passam.
A maioria das estrelas está muito distante para ter qualquer efeito mensurável na órbita da Terra. Eles não atraem o nosso mundo mais do que as rochas distantes da Nuvem de Oort. Mas de vez em quando uma estrela se aproxima. Não perto o suficiente para jogue nosso sistema solar no caos, mas perto o suficiente para dar aos planetas solares um empurrão gravitacional. A aproximação mais recente foi HD 7977. Neste momento a estrela está a cerca de 250 anos-luz de distância, mas há 2,8 milhões de anos passou a 30.000 UA ou meio ano-luz do Sol. Pode ter passado a cerca de 4.000 UA do Sol. A uma distância maior, o efeito gravitacional de HD 7977 seria insignificante, mas no extremo mais próximo do alcance seria significativo. Quando você adiciona isso à mistura computacional, as incertezas da órbita passada da Terra tornam difícil ter certeza de mais de 50 milhões de anos. E isso tem um impacto significativo nos estudos paleoclimáticos.
Por exemplo, há cerca de 56 milhões de anos, a Terra entrou num período conhecido como Máximo Térmico Paleoceno-Eoceno, onde as temperaturas globais aumentaram 5 – 8 °C. Os modelos orbitais apontam para o facto de a órbita da Terra ser particularmente excêntrica naquela época, o que pode ser a causa subjacente. Mas este novo estudo aumenta a incerteza dessa conclusão, o que significa que outros factores, como a actividade geológica, podem ter desempenhado um papel importante.
Estima-se que uma estrela passe a 10.000 UA do Sol a cada 20 milhões de anos ou mais. Isto significa que à medida que mapeamos o movimento orbital da Terra mais profundamente no passado, devemos também procurar efeitos que possam estar escritos nas estrelas.
Referência: Kaib, Nathan A. e Raymond, Sean N. “A passagem das estrelas como um importante impulsionador do paleoclima e da evolução orbital do Sistema Solar.” Cartas de diários astrofísicos 962 (2024): L28.
