O Sistema Solar – O Nascimento do Sistema Solar

Introdução

Desde a infância sabemos algo sobre o Sistema Solar, onde fica o nosso Planeta Terra. Mas até onde o conhecemos de fato, e até onde o que ouvimos sobre ele é verdade? Muitas estórias que ouvimos na infância não estão de acordo com a realidade dos fatos: Estrelas Cadentes não são Estrelas de fato, por exemplo, e o Sol não é uma das maiores Estrelas de nossa Galáxia – muito pelo contrário, ele é uma das mais comuns.

Muitos sequer conhecem a estrutura básica de nosso Sistema Solar, que nos possibilita a vida e, até hoje em dia, é o único local conhecido a abrigar vida de fato, aqui na Terra, e o único local que está em condições de abrigar vida, mesmo que microbiana, como em Marte, Europa e Titã.

Este artigo abordará toda a Astrofísica do Sistema Solar: quando e como surgiu, porque tem a configuração que tem, quais são os seus componentes, qual a sua estrutura, qual o seu destino?

Para tanto dividirei o artigo em algumas partes, que serão organizadas da seguinte forma: 1- O nascimento do Sistema Solar (tratando sobre quando e como ele surgiu e se estruturou); 2- O Sol (contendo dados sobre ele, bem como problemas em aberto, como o da Corona Solar Superaquecida); 3- Os Planetas Internos (contendo uma descrição de todos os Planetas Rochosos); 4- O Cinturão de Kuiper (tratando sobre Asteróides); 5- Os Planetas Internos (contendo detalhes sobre os Planetas Gasosos); 6- Planetas Anões, Nuvem de Oort e além (tratando sobre Planetas Anões, Cometas e sobre as fronteiras do nosso Sistema Solar).

A Estrutura do Sistema Solar

O Sistema Solar, como o próprio nome diz, é um Sistema Físico onde o Sol, nossa Estrela, é não só o centro desse Sistema, mas também o responsável por manter todo ele coeso e unido: sem a imensa Força Gravitacional do Sol não haveria órbitas, por exemplo: os Planetas, Asteróides e Cometas que compõem o Sistema Solar simplesmente seguiriam em linha reta indefinidamente, ou até serem aprisionados por algum corpo celeste com Gravidade suficientemente forte. O tamanho do Sistema Solar depende de qual referência usamos: caso for em termos de até onde a Força Gravitacional do Sol é influente, então podemos ter uma aproximação de cerca de 150.000 U.A – 1 U.A equivale a 150 milhões de quilômetros –, ou 2 Anos-Luz – Ano-Luz não é uma medida temporal, mas métrica: é a distância em que a luz, viajando a 300.000 km/s (ou c) leva um ou quantos anos for especificado pelo número precedente para percorrer. Caso seja escolhida a Nuvem de Oort, então teremos um resultado de cerca de 50.000 U.A. As Sondas Voyager 1 e 2 e Pioneer 10 e 11 já estão se aproximando das fronteiras finais do nosso Sistema Solar, pois estão no final da Heliosfera dele.

Depois do Sol temos os oito Planetas: na parte interna do Sistema, ou seja, na parte mais próxima do Sol, temos os quatro Planetas Rochosos: Mercúrio, Vênus, Terra e Marte. Na parte externa, mais afastada, temos os quatro Planetas Gasosos: Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Havia, também, outro objeto, que por muito tempo foi considerado um Planeta: Plutão. No entanto, após uma análise prolongada e cuidadosa chegou-se à conclusão de que suas características eram de um Planeta Anão, tais como não ter “limpado” sua órbita. Planetas Anões não devem ser confundidos com Cometas, Asteróides ou Satélites – estes últimos têm características bem diversas, que lhes são próprias. Atualmente estão plenamente identificados como tais 5 Planetas Anões: Ceres, Plutão, Haumea, Makemake e Éris, sendo que, destes, Ceres está próximo dos Planetas Internos, entre Marte e Júpiter, no Cinturão de Kuiper; os demais estão além da órbita de Netuno, no que chamamos de Disco Disperso.

Entre os Planetas Internos e Externos há uma espécie de fronteira, que chamamos de Cinturão de Kuiper, nome dado em homenagem ao Astrônomo Gerard Kuiper: basicamente ali se concentram os milhões de Asteróides do nosso Sistema. Ali, além de Ceres, um Planeta Anão, estão alguns objetos muito famosos, como 4 Vesta, 2 Palas 3 Juno e 10 Hygiea. 4 Vesta é o segundo Asteróide mais massivo, com um diâmetro de cerca de 530 km; 2 Palas tem um diâmetro de cerca de 530-565 km, mas é 20% menos massivo que 4 Vesta; 3 Juno foi o terceiro Asteróide descoberto, em 1 de Setembro de 1804; 10 Hygiea tem um diâmetro de cerca de 350-500 km, sendo o quarto maior objeto na região.

Além dos Planetas e Planetas Anões Externo existe o que chamamos de Nuvem de Oort, nome dado em homenagem ao Astrônomo Jan Oort: uma espécie de Nuvem esférica: basicamente é uma região onde abundam trilhões de Cometas, todos com órbitas em torno do Sol, obviamente. Alguns dos objetos mais famosos dessa região são Sedna e 1P/Halley. Sedna é um possível candidato à Planeta Anão; Halley é seguramente o Cometa mais famoso da História e seu período orbital é de 76 anos.

Os objetos do Disco Disperso e da Nuvem de Oort são comumente chamados de Objetos Trans-Netunianos (em Inglês: TNO – Trans-Neptunian Objects).

Origem do Sistema Solar

O Sistema Solar surgiu há cerca de 4.5-4.6 bilhões de anos: é o que nos revela com absoluta precisão algumas técnicas Geológicas e Astronômicas, como a Datação Radiométrica.

Havia por aqui uma Nuvem Molecular Gigante, composta basicamente por Hidrogênio, que acabou colapsando gravitacionalmente devido a ondas de choque. Essas Nuvens têm um diâmetro de até 100 Anos-Luz (), massa altíssima, da ordem , em oposição a uma densidade muito baixa, da ordem , onde P são as partículas; a temperatura inicial delas também é baixa, da ordem de 10K.

Após o colapso gravitacional – que analisaremos em um artigo específico – a Nuvem passou a rotacionar, se contraiu e fragmentou: em seu centro formou-se uma Proto-Estrela, e em suas bordas Proto-planetas. A Proto-Estrela, com o passar do tempo, foi ganhando temperatura e luminosidade, até que, em dado momento, tendo a massa inicial necessária – cerca de –, começou a produzir energia via Fusão Nuclear e entrou na fase da Evolução Estelar que denominamos Seqüência Principal. Por essa época os Proto-Planetas também completaram sua evolução inicial e tornaram-se Planetas de fato.

No entanto, sobre este ponto, convém solucionar uma curiosidade: o porquê de o nosso Sistema Solar ser configurado da forma como ele é, ou seja, Corpo Gasoso (o Sol) Corpos Rochosos (Planetas Internos) Corpos Gasosos (Planetas Externos). Na fase Pré Seqüência Principal o Proto-Sistema Solar tinha diversas temperaturas: quanto mais próximo da Proto-Estrela mais quente, de modo que, na parte externa do disco de acresção criado em torno dela a temperatura orçava em torno de 400K, ao passo que na parte interna a temperatura era de cerca de 1000K. Isto fez com que as partículas não-metálicas – em Astronomia qualquer partícula mais pesada que o Hélio é considerada “metal” –, que têm um uma temperatura de ebulição menor do que as partículas metálicas caíssem em direção à Proto-Estrela, tornando a parte interna do disco de acresção predominantemente composta por partículas metálicas. Usando uma analogia imprecisa podemos dizer que isso acabou criando como que um escudo que impediu as partículas não-metálicas que estavam na borda externa de caírem também rumo à Proto-Estrela. Ora, quando a evolução inicial do Sistema Solar estava findada e ele havia entrado, junto com o Sol, na fase Seqüência Principal, tivemos a consolidação desse Sistema interessante, no qual entre dois montes de corpos predominantemente Gasosos há, também, um conjunto de corpos predominantemente Rochosos.