O Sistema Solar se formou há cerca de 4,6 bilhões de anos, quando uma nuvem gigante de gás e poeira desabou sobre si mesma. A maior parte do material caiu no centro e virou o Sol; o que sobrou continuou girando em volta, achatou-se num disco e foi se grudando em pedaços cada vez maiores, até formar os planetas. Foi só isso: gravidade, tempo e um empurrão inicial.
A parte interessante é que ninguém estava lá para ver, e mesmo assim sabemos a história com bastante confiança. No fim deste texto você vai entender por quê.
Tudo começou com uma nuvem desabando
Entre as estrelas não existe vácuo perfeito. Há nuvens enormes de gás (quase tudo hidrogênio) e poeira, com anos-luz de tamanho, tão frias e tão rarefeitas que parecem não fazer nada. São as nuvens moleculares, os berçários onde as estrelas nascem — e há várias visíveis hoje, como a Nebulosa de Órion, que é a nuvem da foto acima.
Uma nuvem dessas fica em equilíbrio por milhões de anos, até que alguma coisa a desequilibra. Segundo a NASA, o gatilho no nosso caso pode ter sido a onda de choque de uma estrela que explodiu ali perto, uma supernova. Basta um empurrão: onde a nuvem fica um pouquinho mais densa, a gravidade puxa mais material, o que a deixa mais densa ainda, o que puxa mais material. É uma bola de neve, e a partir de certo ponto não tem volta.
Pense num monte de areia quase desmoronando. Ele fica lá, parado, por tempo indefinido. Alguém dá um pisão no chão do lado e o monte inteiro escorrega de uma vez.
Por que a nuvem virou um disco (e não uma bola)
Aqui está o passo que quase todo mundo pula, e é o que explica o formato do Sistema Solar.
A nuvem original girava muito devagar — mas girava. Quando ela encolheu, aconteceu com ela o mesmo que acontece com uma patinadora no gelo que fecha os braços: ela acelera. É uma lei da física chamada conservação do momento angular, e o nome assusta mais que a ideia. Encolheu, gira mais rápido.
Girando rápido, a nuvem não conseguiu cair por igual de todos os lados. Na direção dos polos, o material despencou sem obstáculo. Na direção do "equador", a própria rotação segurou a queda, porque girar joga as coisas para fora. Resultado: a bola virou uma panqueca giratória, com um caroço denso no meio. Os astrônomos chamam isso de nebulosa solar ou disco protoplanetário.
Esse é o motivo de os oito planetas orbitarem quase no mesmo plano e todos no mesmo sentido, como cavalinhos de um carrossel. Eles não se organizaram assim depois: nasceram dentro de um disco que já era plano e já girava para aquele lado.
O Sol acende e fica com quase tudo
O caroço do meio foi ficando cada vez mais apertado e mais quente. Comprimir gás esquenta — é o mesmo princípio da bomba de encher pneu de bicicleta, que fica morna na mão depois de algumas bombadas, só que numa escala absurda.
Quando o centro passou de uns 10 milhões de graus, começou a fusão nuclear: núcleos de hidrogênio passaram a se juntar formando hélio e liberando energia. Nascia o Sol. A partir daí a coisa se estabilizou, porque a energia empurrando de dentro para fora passou a equilibrar a gravidade puxando para dentro — um cabo de guerra que dura até hoje e vai durar mais uns 5 bilhões de anos.
E aqui vai o número que coloca tudo em perspectiva: o Sol ficou com mais de 99% de toda a matéria disponível. Os oito planetas, as luas, os asteroides, os cometas e tudo o que existe por aqui foram feitos com menos de 1% das sobras. Se o Sistema Solar inteiro fosse uma pizza grande, os planetas todos juntos seriam menos que uma azeitona. Os números do Sol estão reunidos em O Sol em números: tamanho, temperatura, idade e distância.
O Sol jovem também soprava um vento de partículas muito mais forte que o de hoje. Em poucos milhões de anos esse vento varreu o gás que ainda sobrava no disco. Quem já tinha se formado, ficou. Quem não tinha, perdeu a matéria-prima.
A linha do gelo: por que os de dentro são de pedra
Se todos os planetas nasceram do mesmo disco, por que Mercúrio é uma bola de rocha e Júpiter é uma bola de gás?
Por causa do calor. Perto do Sol recém-aceso, fazia quente demais para que água, metano e amônia existissem em forma sólida — eles evaporavam. Só material resistente ao calor sobrevivia ali: rocha e metal, que são raros. Mais longe, a partir de uma fronteira entre as órbitas de Marte e Júpiter que os astrônomos chamam de linha do gelo, a temperatura caía o bastante para a água congelar.
Isso muda o jogo de duas formas. Primeiro, do lado de fora havia muito mais material sólido disponível, porque gelo é abundante e rocha não é. Segundo, com mais sólido para juntar, os corpos de lá cresceram muito mais rápido — e alguns ficaram tão grandes que a gravidade deles conseguiu agarrar o hidrogênio e o hélio do disco antes que o vento solar levasse tudo embora. Foi assim que Júpiter e Saturno viraram gigantes gasosos.
Os planetas de dentro chegaram atrasados a essa festa. Quando ficaram grandes o bastante, o gás já tinha ido embora — por isso são pequenos, densos e rochosos. A ficha de cada um está em Quantos planetas tem o Sistema Solar? A ordem e os dados.
| Região | Fronteira | O que sobrava para construir | Resultado |
|---|---|---|---|
| Interna | Dentro da linha do gelo | Só rocha e metal | Quatro planetas pequenos e densos |
| Externa | Fora da linha do gelo | Rocha, metal e gelo | Quatro gigantes, dois deles com muito gás |
De grão de poeira a planeta
O crescimento em si foi uma longa sequência de batidas.
Grãos de poeira do tamanho de fumaça se encostavam e grudavam por eletricidade estática, do mesmo jeito que a poeira gruda na tela da TV. Esses tufos viraram pedrinhas, as pedrinhas viraram pedregulhos e, em algum ponto, os corpos ficaram grandes o bastante — uns poucos quilômetros — para que a gravidade própria assumisse o trabalho. A partir daí eles passaram a puxar material ativamente, e quem estava na frente crescia mais rápido ainda.
Esses corpos de alguns quilômetros se chamam planetesimais. Eles se chocaram entre si por milhões de anos, às vezes grudando, às vezes se estilhaçando, até que uns poucos vencedores limparam a vizinhança e viraram planetas.
Não foi rápido nem organizado. Os gigantes gasosos ficaram prontos em alguns milhões de anos, enquanto os planetas rochosos levaram umas dezenas de milhões de anos para terminar. O último grande capítulo dessa fase violenta aconteceu aqui do lado: uma batida de raspão entre a Terra recém-formada e outro corpo criou a Lua, história contada em Como a Lua se formou? A batida que criou o nosso satélite.
O que sobrou pelo caminho
Nem todo material virou planeta, e o que sobrou é justamente o mais valioso para a ciência.
Entre Marte e Júpiter ficou uma faixa de rochas que nunca conseguiram se juntar, porque a gravidade de Júpiter atrapalhou — o Cinturão de Asteroides. Muito além de Netuno ficaram bilhões de corpos gelados. E de vez em quando um pedaço desse entulho cai aqui.
Isso importa porque asteroides e cometas nunca derreteram. A Terra, sim: ela ferveu, se separou em camadas e reciclou a própria superfície inúmeras vezes, apagando a história. Uma rocha do cinturão continua com a composição de 4,6 bilhões de anos atrás, intacta. Ela é uma cápsula do tempo.
Como sabemos tudo isso?
Três linhas de evidência independentes, que é o que dá confiança à história.
Meteoritos. Alguns meteoritos trazem grãozinhos que se condensaram antes de tudo o mais. Datando o decaimento radioativo dentro deles, chega-se a cerca de 4,57 bilhões de anos — o momento zero. É a mesma técnica que dá a idade da Terra, explicada em Quantos anos tem a Terra?.
O formato do próprio Sistema Solar. Órbitas quase no mesmo plano, todas no mesmo sentido, o Sol girando no mesmo sentido, planetas rochosos dentro e gigantes fora. Nenhuma outra explicação prevê esse arranjo todo de uma vez.
Outros sistemas nascendo agora. Esta é a prova mais recente e a mais convincente. Telescópios já fotografaram discos de poeira em volta de estrelas jovens, alguns com sulcos escuros abertos por planetas em formação. Não dá para ver o passado do nosso Sistema Solar, mas dá para ver o presente de milhares de outros, em todas as fases. É como não ter foto da própria infância e mesmo assim saber como é ser criança: basta olhar as que estão por aí.
