A formação do sistema solar oferece aos astrônomos um modelo raro de uma hipótese inicial estar certa.
Astrônomos e geólogos possuem várias técnicas para datar a Terra e, portanto, a idade do sistema solar. A partir da datação radiométrica de rochas, que mede as taxas conhecidas de decomposição de elementos radioativos, sabemos que a Terra e o sistema solar têm aproximadamente 4,6 bilhões de anos. O conhecimento não vem das rochas terrestres, entretanto, as mais antigas têm cerca de 3,9 bilhões de anos. (As rochas terrestres estão constantemente envolvidas em erosão vigorosa – por placas tectônicas e vulcanismo – tornando as rochas mais antigas da Terra extremamente difíceis de encontrar.)
Em vez disso, meteoritos – pedaços de asteróides, a Lua e Marte – tornam a datação do sistema solar mais precisa. Esses corpos foram deixados em uma forma mais primitiva. Os mais antigos datados radiometricamente até agora têm 4,6 bilhões de anos e, portanto, o próprio sistema solar deve ter se formado perto dessa época.
Embora muitas ideias na astronomia tenham mudado radicalmente ao longo do tempo, a noção de como o sistema solar se formou mudou pouco nos últimos 250 anos. Em 1755, o filósofo alemão Immanuel Kant propôs pela primeira vez a hipótese nebular, na qual uma grande nuvem de material, a nebulosa solar, precedia o Sol e os planetas.
Em 1796, o astrônomo francês Pierre Simon Laplace apresentou uma teoria semelhante. Embora ele não tenha sido capaz de se apoiar em evidências de observações do espaço profundo, Kant propôs que a nebulosa solar era parte de uma nuvem muito maior de gás e poeira que caiu com o peso de sua própria gravidade e começou a girar. Essa contração gravitacional levou à formação de planetas gasosos e rochosos. Embora o escopo do conhecimento sobre como isso aconteceu tenha crescido consideravelmente desde a época de Kant, a ideia básica é a mesma, e tem sido confirmada por repetidas evidências.
Os astrônomos agora sabem quando a nuvem molecular do sistema solar começou a entrar em colapso, mediu 100 unidades astronômicas (1 unidade astronômica é a distância média entre o Sol e a Terra) e tinha cerca de duas ou três vezes a massa do Sol. O colapso gravitacional da nuvem pode ter começado pelo flash de uma supernova próxima e a onda de pressão resultante.
Conforme a nuvem caiu, vários processos aceleraram o colapso. A temperatura da nuvem aumentou, ela começou a girar e a rotação assentou o material em um disco relativamente plano. A energia potencial gravitacional se transformou cada vez mais em calor e a densidade aumentou rapidamente.
Devido à conservação do momento angular, o disco de achatamento girava mais rapidamente à medida que diminuía de tamanho. À medida que mais e mais bolsões de gás e poeira colidiam e grudavam, um disco protoplanetário se formava, parecendo uma panqueca girando.
A maior ação ocorreu no centro do disco. Lá, a criança protoestrela que se tornou o Sol acumulou matéria rapidamente. Depois de cerca de 50 milhões de anos, o protosun reuniu massa suficiente para iniciar a fusão nuclear e “ligou” como uma estrela.
Enquanto isso, no disco, a matéria continuava a se aglomerar de forma desordenada, formando planetas, milhares de planetas menores e bolas rochosas menores. Após a ignição do Sol, ele produziu um forte vento solar que soprou pequenos detritos e poeira para fora do disco. Neste ponto, os planetas gigantes gasosos pararam de se acumular em corpos maiores. O gás restante no disco, entretanto, resfriou e condensou a poeira (silicatos e metais) e o gelo da nuvem. Grãos de poeira e gelo construíram outros planetesimais, e mais e mais deles se uniram para construir corpos maiores.
Corpos distantes no sistema solar externo construíram-se como mundos de gelo, e os gigantes gasosos acumularam nuvens gasosas em torno de seus núcleos densos. Extensos conjuntos de luas ao redor dos gigantes gasosos cresceram como análogos aos próprios planetas do sistema solar. Cada gigante gasoso ajudou a limpar o disco por sua gravidade e lançou muitos planetesimais na distante Nuvem de Oort de cometas. Então, um período de pesado bombardeio de vários objetos impactando os planetas internos começou. Um corpo gigante impactou a Terra e criou a Lua, e outros corpos menores tornaram-se satélites, como aconteceu com as luas de Marte.
A formação do sistema solar oferece aos astrônomos um modelo raro de uma hipótese inicial estar certa. Todos os fatos subsequentes descobertos mais tarde na história se encaixaram perfeitamente com a ideia original de Kant.
Publicado em 15/11/2020 14h07
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