Você quer saber algo engraçado? Na verdade, não sabemos como nosso planeta se formou. Temos uma ideia geral ampla, mas os detalhes mais sutis são muito mais difíceis de desvendar.
Nós temos um modelo que é atualmente aceito como a explicação mais provável até agora: que a Terra se formou a partir da acreção gradual de asteroides. No entanto, mesmo aqui, existem alguns fatos sobre a formação do nosso planeta que são difíceis de explicar.
Um novo artigo, combinando experimentação com modelagem, revelou um novo caminho de formação que se encaixa muito mais perfeitamente nas características da Terra.
“A teoria predominante em astrofísica e cosmoquímica é que a Terra se formou a partir de asteróides condríticos. Estes são relativamente pequenos e simples blocos de rocha e metal que se formaram no início do Sistema Solar”, disse o planetólogo Paolo Sossi, da ETH Zurich, na Suíça.
“O problema com essa teoria é que nenhuma mistura desses condritos pode explicar a composição exata da Terra, que é muito mais pobre em elementos leves e voláteis, como hidrogênio e hélio, do que esperávamos.”
Há um monte de pontos de interrogação sobre o processo de formação do planeta, mas os cientistas conseguiram reunir uma imagem geral. Quando uma estrela se forma a partir de um denso aglomerado de matéria em uma nuvem molecular de poeira e gás no espaço, o material ao seu redor se organiza em um disco que orbita e se enrola na estrela em crescimento.
Esse disco de poeira e gás não contribui apenas para a cintura de uma estrela em crescimento ? pequenas densidades dentro desse redemoinho também se agregam em aglomerados menores e mais frios. Pequenas partículas colidem e se unem, primeiro eletrostaticamente, depois gravitacionalmente, formando objetos cada vez maiores que podem eventualmente se transformar em um planeta. Isso é chamado de modelo de acréscimo e é fortemente apoiado por evidências observacionais.
Mas se as rochas que se unem são condritos, isso deixa uma grande questão em aberto sobre a falta de elementos mais leves e voláteis.
Os cientistas apresentaram várias explicações, incluindo o calor gerado durante as colisões que poderiam ter vaporizado alguns dos elementos mais leves.
Isso, no entanto, também não acompanha necessariamente: o calor teria vaporizado isótopos mais leves de elementos, com menos nêutrons, de acordo com um trabalho experimental recente liderado por Sossi. Mas isótopos mais leves ainda estão presentes na Terra em proporções aproximadamente semelhantes às encontradas nos condritos.
Então Sossi e seus colegas começaram a investigar outra possibilidade: que as rochas que se combinaram para formar a Terra não eram asteroides condríticos da vizinhança orbital geral da Terra, mas planetesimais. Estes são corpos maiores, as “sementes” de planetas que cresceram até um tamanho grande o suficiente para ter um núcleo diferenciado.
“Modelos dinâmicos com os quais simulamos a formação de planetas mostram que os planetas em nosso Sistema Solar se formaram progressivamente. Pequenos grãos cresceram ao longo do tempo em planetesimais do tamanho de quilômetros, acumulando cada vez mais material por meio de sua atração gravitacional”, disse Sossi.
“Além disso, os planetesimais que se formaram em diferentes áreas ao redor do jovem Sol ou em momentos diferentes podem ter composições químicas muito diferentes.”
Eles executaram simulações de N-corpos, alterando variáveis como o número de planetesimais, ao longo do cenário “Grand Tack”, no qual um bebê Júpiter se aproxima primeiro do Sol e depois volta à sua posição atual.
Sob esse cenário, o movimento de Júpiter no início do Sistema Solar teve um efeito extremamente perturbador nas rochas menores que giravam ao redor, espalhando planetesimais no disco interno.
As simulações foram projetadas para produzir o Sistema Solar interno que vemos hoje: Mercúrio, Vênus, Terra e Marte. A equipe descobriu que uma mistura diversificada de planetesimais com diferentes composições químicas poderia reproduzir a Terra como a vemos hoje. Na verdade, a Terra foi o resultado mais provável das simulações.
Isso pode ter implicações importantes não apenas para o Sistema Solar e para a compreensão das composições variadas dos planetas rochosos nele contidos, mas também para outros sistemas planetários em outras partes da galáxia.
“Apesar de suspeitarmos, ainda achamos esse resultado muito notável. Agora não só temos um mecanismo que explica melhor a formação da Terra, mas também temos uma referência para explicar a formação dos outros planetas rochosos”, Sossi disse.
“Nosso estudo mostra o quão importante é considerar tanto a dinâmica quanto a química ao tentar entender a formação planetária. Espero que nossas descobertas levem a uma colaboração mais próxima entre pesquisadores desses dois campos.”
Publicado em 17/07/2022 07h57
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