O Sistema Solar é uma coisa bonita de se ver. Entre seus quatro planetas terrestres, quatro gigantes de gás, múltiplos planetas menores compostos de gelo e rocha, e inúmeras luas e objetos menores, simplesmente não há falta de coisas para estudar e ser cativado por eles. Acrescente a isso o nosso Sol, um Cinturão de Asteróides, o Cinturão de Kuiper e muitos cometas, e você tem o suficiente para se manter ocupado para o resto de sua vida.
Mas por que exatamente é que os corpos maiores do Sistema Solar são redondos? Quer estejamos falando da lua como Titan, ou do maior planeta do Sistema Solar (Júpiter), grandes corpos astronômicos parecem favorecer a forma de uma esfera (embora não seja perfeita). A resposta a esta pergunta tem a ver com como a gravidade funciona, sem mencionar como o Sistema Solar veio a ser.
Formação:
De acordo com o modelo mais amplamente aceito de formação de estrelas e planetas – aka. Hipótese Nebular – nosso Sistema Solar começou como uma nuvem de poeira e gás rodopiante (ou seja, uma nebulosa). Segundo essa teoria, há cerca de 4,57 bilhões de anos, algo aconteceu que causou o colapso da nuvem. Isto poderia ter sido o resultado de uma estrela passageira, ou ondas de choque de uma supernova, mas o resultado final foi um colapso gravitacional no centro da nuvem.
Devido a este colapso, bolsas de poeira e gás começaram a se acumular em regiões mais densas. À medida que as regiões mais densas se foram acumulando mais matéria, a conservação do momento fez com que começassem a girar enquanto a pressão crescente as fazia aquecer. A maior parte do material acabou numa bola no centro para formar o Sol, enquanto o resto da matéria aplanou em disco que circulava à sua volta – ou seja, um disco protoplanetário.
Os planetas formados pelo acreção deste disco, no qual a poeira e o gás gravitavam juntos e se coalhiam para formar corpos cada vez maiores. Devido aos seus pontos de ebulição mais altos, apenas metais e silicatos poderiam existir na forma sólida mais próxima do Sol, e estes acabariam por formar os planetas terrestres de Mercúrio, Vénus, Terra e Marte. Como os elementos metálicos só compreendiam uma fração muito pequena da nebulosa solar, os planetas terrestres não poderiam crescer muito.
Em contraste, os planetas gigantes (Júpiter, Saturno, Urano e Netuno) formaram-se além do ponto entre as órbitas de Marte e Júpiter, onde o material é suficientemente fresco para que os compostos gelados voláteis permaneçam sólidos (isto é, a Linha de Gelo). Os gelos que formaram estes planetas eram mais abundantes do que os metais e silicatos que formaram os planetas interiores terrestres, permitindo-lhes crescer maciçamente o suficiente para capturar grandes atmosferas de hidrogénio e hélio.
Os restos de detritos que nunca se tornaram planetas congregados em regiões como o Cinturão de Asteróides, o Cinturão de Kuiper, e a Nuvem de Oort. Então é assim e por isso que o Sistema Solar se formou em primeiro lugar. Porque é que os objectos maiores se formaram como esferas em vez de, digamos, quadrados? A resposta a isto tem a ver com um conceito conhecido como equilíbrio hidrostático.
Equilíbrio Hidrostático:
Em termos astrofísicos, equilíbrio hidrostático refere-se ao estado em que existe um equilíbrio entre a pressão térmica externa de dentro de um planeta e o peso do material pressionando para dentro. Este estado ocorre quando um objeto (uma estrela, planeta ou planetóide) se torna tão maciço que a força da gravidade que exercem faz com que ele caia na forma mais eficiente – uma esfera.
Tipicamente, os objetos chegam a este ponto quando ultrapassam um diâmetro de 1.000 km, embora isto dependa também da sua densidade. Este conceito também se tornou um fator importante para determinar se um objeto astronômico será designado como um planeta. Isto foi baseado na resolução adoptada em 2006 pela 26ª Assembleia Geral da União Astronómica Internacional.
Em conformidade com a Resolução 5A, a definição de um planeta é:
- Um “planeta” é um corpo celeste que (a) está em órbita ao redor do Sol, (b) tem massa suficiente para sua autogravidade para superar forças rígidas do corpo de modo que ele assume um equilíbrio hidrostático (quase redondo) e (c) limpou a vizinhança ao redor de sua órbita.
- Um “planeta anão” é um corpo celeste que (a) está em órbita ao redor do Sol, (b) tem massa suficiente para sua auto-gravidade superar forças rígidas do corpo de modo que assume um equilíbrio hidrostático (quase redondo), (c) não limpou a vizinhança ao redor de sua órbita, e (d) não é um satélite.
- Todos os outros objetos, exceto os satélites, orbitando o Sol devem ser referidos coletivamente como “Pequenos Corpos do Sistema Solar”.
Então porque é que os planetas são redondos? Bem, parte disso é porque quando os objetos ficam particularmente maciços, a natureza favorece que eles assumam a forma mais eficiente. Por outro lado, poderíamos dizer que os planetas são redondos porque é assim que escolhemos definir a palavra “planeta”. Mas também, “uma rosa com qualquer outro nome”, certo?
Escrevemos muitos artigos sobre os planetas solares para o Universo Hoje. Aqui está Why is the Earth Round?, Why is Everything Spherical?, How was Formed the Solar System?, e aqui estão alguns fatos interessantes sobre os planetas.
Se você quiser mais informações sobre os planetas, veja a página de exploração do Sistema Solar da NASA, e aqui está um link para o Simulador do Sistema Solar da NASA.
Também gravamos uma série de episódios de Astronomia Fundida sobre todos os planetas do Sistema Solar. Comece aqui, Episódio 49: Mercúrio.