Comprovada teoria do Sistema Solar Caótico

Redação do Site Inovação Tecnológica

Os registros nas variações da órbita da Terra foram identificados datando as diferentes camadas de rochas depositadas a cada variação climática. [Imagem: Universidade Northwestern]

Sistema Solar Caótico

A aparente calma que hoje reina no Sistema Solar por muito tempo levou os cientistas a considerarem que as coisas se desenvolveram por aqui de forma, se não amena, pelo menos mais ou menos contínua.

Mas os dados coletados pelos geólogos começaram a destoar desse quadro bem-comportado, mostrando variações nas rochas que somente poderiam ser explicadas por alterações periódicas nas órbitas planetárias em relação às órbitas verificadas hoje.

Essas variações levaram o professor Jacques Laskar, do Centro Nacional de Pesquisas Científicas da França, a elaborar uma hipótese que passou a ser conhecida como "Teoria do Sistema Solar Caótico". Laskar propôs, em 1989, que pequenas variações nas órbitas planetárias, verificadas em janelas temporais de milhões de anos, produzem grandes mudanças no clima dos planetas - e seriam essas mudanças que explicariam as variações encontradas no registro geológico.

Efeito borboleta

Agora, pela primeira vez uma equipe conseguiu rastrear indícios suficientes para dar suporte a essa teoria do Sistema Solar caótico, em que as órbitas dos planetas variam de tempos em tempos por meio de um mecanismo conhecido como ressonância.

Chao Ma, Stephen Meyers e Bradley Sageman, das universidades Wisconsin-Madison e Northwestern, nos EUA, encontraram as evidências em camadas alternadas de calcário e xisto, depositadas na Formação Niobrara, no estado do Colorado (EUA), na época em que os dinossauros ainda caminhavam pela Terra.

Mais especificamente, eles descobriram a assinatura de uma "transição de ressonância" entre Marte e Terra, ocorrida 87 milhões de anos atrás.

A transição de ressonância é a consequência do Efeito Borboleta na teoria do caos, que estabelece que pequenas mudanças nas condições iniciais de um sistema não-linear podem ter grandes efeitos ao longo do tempo.

Outros estudos já indicaram que mesmo encontros entre asteroides podem mexer com as órbitas no Sistema Solar. [Imagem: NASA/JPL-Caltech]

Órbitas planetárias e clima

No contexto do Sistema Solar, o fenômeno ocorre quando dois corpos em órbita periodicamente influenciam um ao outro, como ocorre quando um planeta em sua trilha ao redor do Sol passa em relativa proximidade de outro planeta em sua própria órbita.

Esses "cutucões" na órbita de um planeta, pequenos mas regulares, podem exercer grandes mudanças na localização e orientação do planeta em seu eixo em relação ao Sol e, consequentemente, alterar a quantidade de radiação solar que um planeta recebe em uma determinada área. Onde e quanta radiação solar um planeta recebe é um elemento-chave na determinação do seu clima.

"O impacto dos ciclos astronômicos sobre o clima pode ser bastante grande," comentou Meyers, citando como exemplo o ritmo das idades glaciais da Terra, fortemente correlacionadas com mudanças periódicas na forma da órbita da Terra e na inclinação do nosso planeta em seu eixo. "A teoria astronômica permite uma avaliação muito detalhada dos eventos climáticos passados, que podem fornecer um análogo para o clima futuro."

Clima e rochas

Meyers acrescenta que, embora a conexão entre mudança climática e o registro nos sedimentos depositados na Terra possa ser complexa, a ideia básica é simples.

"A mudança climática influencia a distribuição relativa da argila em relação ao carbonato de cálcio, registrando o sinal astronômico no processo. Por exemplo, imagine um clima muito quente e úmido, que bombeie argila para o mar através dos rios, produzindo uma rocha argilosa, ou xisto, alternando com um clima mais seco e mais frio, que bombeie menos argila para o mar e produza uma rocha rica em carbonato de cálcio, ou calcário."

"Outros estudos têm sugerido a presença do caos com base em dados geológicos. Mas esta é a primeira evidência inequívoca, tornada possível pela disponibilidade de dados radioisotópicos de alta qualidade e o forte sinal astronômico preservado nas rochas," concluiu o pesquisador.

Bibliografia:

A numerical experiment on the chaotic behavior of the Solar System
Jacques Laskar
Nature
Vol.: 338, 237-238
DOI: 10.1038/338237a0

Theory of chaotic orbital variations confirmed by Cretaceous geological evidence
Chao Ma, Stephen R. Meyers, Bradley B. Sageman
Nature
Vol.: 542, 468-470
DOI: 10.1038/nature21402