O que é a nebulosa solar?

Pensa-se que nosso sistema solar se formou cerca de 4,6 bilhões de anos atrás, a partir de uma grande nuvem de gás e poeira, medindo vários anos-luz de diâmetro, conhecida como nebulosa. Essa nuvem consistia principalmente de gás hidrogênio, com quantidades menores dos elementos que compõem o sistema solar hoje. De acordo com a teoria da nebulosa solar, parte dessa nuvem começou a se contrair gravitacionalmente, possivelmente devido à perturbação de uma supernova próxima ou à passagem de outra estrela, e, ao fazê-lo, a lenta rotação inicial da nuvem começou a aumentar à medida que ela se contraía, fazendo com que ela fique achatada em forma de disco. À medida que mais material se acumulava no centro do disco, a densidade e a temperatura aumentavam, chegando ao ponto em que a fusão dos átomos de hidrogênio começou, formando hélio e liberando enormes quantidades de energia, resultando no nascimento do Sol. Os planetas, asteróides e cometas formados a partir do material restante.

Depois de um tempo, o colapso foi interrompido pelo Sol, alcançando o equilíbrio hidrostático. O vento solar do jovem Sol dispersou grande parte do material na nebulosa solar, reduzindo sua densidade, e a nebulosa começou a esfriar. Além dos três elementos mais leves - hidrogênio, hélio e lítio - os elementos que compunham a nebulosa solar eram formados por fusão nuclear em estrelas já longínquas ou, no caso de elementos mais pesados ​​que o ferro, criados por supernovas. Moléculas covalentes simples, incluindo água, metano e amônia, e moléculas iônicas, como óxidos metálicos e silicatos, também estariam presentes. Inicialmente, devido às altas temperaturas no disco, esses compostos teriam sido gasosos, mas como o resfriamento ocorreu a maioria dos elementos e compostos condensou-se em pequenas partículas; os metais e compostos iônicos se condensaram primeiro devido aos seus pontos de ebulição e fusão mais altos.

Perto do centro do disco, metais, compostos metálicos e silicatos predominavam, mas mais adiante, onde as temperaturas eram mais baixas, grandes quantidades de gelo condensavam-se na nebulosa. Nesta região externa, hidrogênio gasoso e hélio também eram abundantes; esses gases foram amplamente dispersos pelo vento solar mais próximo do sol. Pequenas partículas sólidas colidiram e grudaram, formando objetos cada vez maiores que começaram a atrair mais material através da gravitação, resultando eventualmente na formação de planetas. No sistema solar interno, a falta de gelo, hidrogênio e hélio resultou na formação dos planetas relativamente pequenos Mercúrio, Vênus, Terra e Marte, compostos em grande parte de rochas. Mais além, o gelo e as partículas minerais se agregam, formando corpos maiores capazes de reter os gases leves hidrogênio e hélio através de seus campos gravitacionais relativamente fortes, resultando nos planetas “gigantes gasosos”, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.

A teoria da nebulosa solar é responsável por uma série de características-chave do nosso sistema solar. O fato de que os planetas - com exceção de Plutão, que não é mais considerado um planeta - estão todos mais ou menos no mesmo plano, e o fato de todos orbitarem o Sol na mesma direção sugere que eles se originaram em um disco em torno do sol. A presença de planetas rochosos relativamente pequenos no sistema solar interno e gigantes de gás na região externa também se encaixa bem neste modelo.

Além de Netuno, o planeta mais externo, fica o Cinturão de Kuiper, uma região de objetos relativamente pequenos compostos de rocha e gelo. Pensa-se que Plutão pode ter se originado aqui, e que os cometas são objetos do Cinturão de Kuiper que foram empurrados para órbitas que os trazem para o sistema solar interior. O Cinturão de Kuiper também é bem explicado pela teoria da nebulosa solar como resultado de sobras de gelo e material rochoso muito disperso para formar planetas.

Outras evidências que sustentam essa teoria vêm de outros lugares da Via Láctea. Os astrônomos podem estudar partes de nossa galáxia onde estrelas estão se formando atualmente, como a Nebulosa de Orion, um grande volume de gás localizado na constelação de Orion. A maioria das novas estrelas nesta nebulosa é cercada por discos de gás e poeira dos quais se pensa que os planetas acabarão se formando.