Nasce uma (exo)lua

E se fosse possível presenciar o nascimento de uma estrela? De um planeta? E até mesmo de uma lua?

As coisas no Sistema Solar, hoje, são bem estáveis, elas não mudam muito. Isso significa que a gente não consegue presenciar muitos corpos celestes se formando pela vizinhança, mas também significa que é estável o suficiente para vida prosperar, então não é de todo mal.

Mas, graças ao avanço da tecnologia e do conhecimento humano, nós conseguimos dar uma espiadinha em sistemas vizinhos. Não só uma espiadinha, mas cada vez mais conseguimos aprender sobre outros sistemas planetários, outras estrelas, outras galáxias. A astronomia cresce mais a cada ano.

Com essas primeiras observações, começamos a nos questionar: “o quão comum é um sistema planetário como o nosso Sistema Solar?” A estrutura do Sistema Solar é bem estruturada e conhecida: estrela no centro, 4 planetas rochosos e 4 planetas gasosos, além dos corpos menores. Será que essa estrutura se repete em outros locais da Via Láctea?

Sistema Solar: Sol, planetas e planetas anões. É possível identificar os 4 planetas rochosos (Mercúrio, Vênus, Terra e Marte) e os 4 planetas gasosos (Júpiter, Saturno, Urano e Netuno). (A distância está fora de escala)Fonte:  Astro - UFRGS 

Com os primeiros exoplanetas descobertos, a primeira resposta poderia ter sido não. Começamos a ver planetas do tamanho de Júpiter, ou maior, mais perto de suas estrelas que Vênus! Esses planetas são chamados de Júpiteres quentes. Isso não fazia sentido com a nossa teoria de formação planetária. A formação de planetas gasosos como Júpiter precisa acontecer longe da estrela, para que a atmosfera seja criada sem evaporar.

Acontece que, a teoria de como sistemas planetários são formados não pode valer apenas para nosso Sistema Solar. A física e química são as mesmas em todos os locais do Universo. Então, chegou a hora de atualizar nosso conhecimento para enquadrar outros tipos de sistemas planetários. Hoje nós entendemos que, dentro do sistema planetário em formação, você pode ter “migração planetária”. Isso acontece quando os planetas viajam dentro do seu sistema, alterando sua distância até a estrela. Ainda bem que não foi nosso caso!

Concepção artística de um Júpiter quente próximo a sua estrela.Fonte:  NASA 

Mais de 4 mil exoplanetas já foram detectados nos últimos anos. O prefixo “exo” indica que é fora do Sistema Solar. Agora, a maioria, se não todos, desses exoplanetas são sistemas formados, como o Sistema Solar, e não vai passar por muitas alterações. Mas e se pudéssemos ver esses sistemas em formação? O “nascimento” dos exoplanetas? Isso também tem sido cada vez mais possível!

O estágio anterior da formação planetária é um disco cheio de gás e poeira chamado de “disco protoplanetário”. Desse disco que os planetas vão se formar. Com as observações do telescópio ALMA conseguimos encontrar cada vez mais esses discos. Encontrando vários objetos da mesma classe em diferentes momentos da sua evolução, é possível montarmos o quebra-cabeça da história. Isso é bem comum na astronomia e você pode ler mais nesta coluna!

Impressão artística de um disco protoplanetário.Fonte:  ESO 

A formação planetária é um estudo que vem avançando muito! E, mesmo que os detalhes não estejam completos, sabemos cada vez mais. Hoje entendemos que no disco protoplanetário, pequenos corpos começam a se juntar. Lembrando que tudo no disco protoplanetário está orbitando a estrela central: gás, partículas, poeira. As coisas não estão estáticas. Com a colisão e o crescimento desses pequenos corpos, em algum momento a gravidade começa a ser interessante o suficiente para atrair outros materiais. Então, esses planetesimais orbitando a estrela começam um trabalho de limpar a sua órbita, e isso cria buracos no disco protoplanetário, que já foram observados! Com o passar do tempo, o disco se dissolve e sobram apenas os planetas.

E as luas? Tanto as do Sistema Solar e as de outros sistemas: como elas se formam? A última observação do ALMA com certeza vai trazer muitas respostas! Foi detectado, pela primeira vez com claridade, a formação de uma exolua! Em um desses discos protoplanetários, conseguimos ver um planeta e, ao seu lado, outra estrutura. A astronomia hoje entende que, à medida que o exoplaneta se forma, ele também forma um disco. Deste disco podem nascer luas! Claro, isso também engloba a formação das luas no Sistema Solar. Mas não todas.

Apesar da Terra não ser um dos maiores planetas do Sistema Solar, ela tem o quinto maior satélite natural! Isso é impressionante. A proporção entre a massa da Terra e da Lua não é comum, então como a Lua se formou é uma grande questão para a astronomia. Hoje entende-se que a formação da Lua aconteceu após um grande impacto tardio de um corpo celeste com a Terra. Esse impacto soltou a parte superficial da Terra que, com o passar do tempo, se atraiu e formou a Lua. Aliás, sem a Lua estabilizando a rotação da Terra, provavelmente a vida não teria prosperado aqui.

Terra nascendo vista da Lua. Foto tirada durante a missão Apollo 8.Fonte:  NASA