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O SISTEMA SOLAR

Teorias sobre a formaÇÃo do sistema solar

Nebulosa primitiva

Todos os objetos do sistema solar formaram-se, certamente, numa mesma época: há aproximada-mente 5 bilhões de anos, como produto final da contração de uma nuvem de poeira e gases interestelares. A determinação desta idade fundamenta-se em três tipos de objetos suscetíveis de serem datados: a crosta terrestre; as amostras da superfície lunar (trazidas à Terra pelas missões Apollo e Luna) e os meteoritos. De fato, todos fornecem idades equivalentes da ordem de 4,6 bilhões de anos.

Em todas as épocas, o homem tem especulado sobre a constituição e origem do nosso mundo. A primeira teoria realmente aceita foi elaborada, entretanto, há apenas dois séculos, pelo astrônomo francês Pierre Simon de Laplace (1749 - 1827), em 1796.

Laplace afirmou que existia uma nebulosa primordial de gases e poeira, girando rapidamente ao redor de um eixo imaginário que passava pelo seu centro de gravidade. Durante o processo de resfriamento, essa massa gasosa se contraiu, desprendendo-se dela um anel de gases que continuou a girar em torno do núcleo remanescente. Esse anel, em seguida, deu origem a inúmeros anéis gasosos que, ao esfriarem, assumiram a forma esférica.

Como essa teoria, conhecida como nebulosa primitiva, não foi capaz de explicar a velocidade atual de rotação do Sol, acabou sendo substituída, na época, pelas teorias ditas catastróficas, que supunham que o sistema solar teria se formado pela quase colisão entre o Sol e um enorme astro exterior. Segundo essas teorias, a força gravitacional do objeto arrastou uma enorme quantidade de gás do Sol. Os planetas e demais objetos teriam se formado a partir desse gás.

A primeira teoria catastrófica foi proposta no séc. XVIII pelo cientista francês Conde de Buffon (1707 - 1788), para quem este astro exterior poderia ter sido um cometa. No início do séc. XX, o geólogo Thomas Chamberlin (1843 - 1929) e o astrônomo Forest Moulton (1872 - 1952), ambos norte americanos, sugeriram que uma estrela, ao passar em uma órbita hiperbólica próxima ao Sol, teria produzido uma erupção de matéria solar. Segundo esses dois autores, essa matéria deu origem aos planetesimais, pequenos corpos que se aglomeraram para dar origem aos planetas.

Chamberlin chegou a essa conclusão examinando as centenas de milhares de nebulosas do céu, quando constatou que quase todas possuem uma forma espiralada. À medida que esta espiral gira, incorporam-se a ela vários corpos menores com seus gases, que se associam ao corpo principal. Segundo ainda essa teoria, nosso planeta não se formou a partir de uma enorme massa incadecente que se refriou, e sim da aglomeração de matéria dos planetesimais, até chegar ao tamanho atual. Nesta teoria, ao contrário da de Laplace, temos uma grande quantidade de fragmentos menores, todos ativamente empenhados em se formarem por si mesmos, com o auxílio de pedaços ainda menores que os cercavam. Nesta hipótese, todos os planetas teriam se formado ao mesmo tempo. Desde então, inúmeros pesquisadores debateram essas teorias e reformularam a inicial, de Laplace, acrescentando idéias que garantiam uma explicação palpável para o movimento de rotação do Sol.

Apesar de solucionarem a lacuna deixada pela teoria da nebulosa primitiva, as teorias catastróficas enfrentaram quatro obstáculos. Primeiro, a probabilidade de encontro do Sol com uma estrela é estatísticamente quase nula, se considerarmos as enormes distâncias que separam as estrelas entre si, além do seu tamanho. Em segundo lugar, um jato de matéria solar lançado ao espaço se resfriaria muito rapidamente para dar origem aos planetas.

Pelos cálculos efetuados pelo astrônomo norte americano Lyman Spitzer, em 1938, uma língua de gás se dissiparia pelo espaço, ao invés de se condensar nos planetesimais. Provavelmente 99% da matéria retornaria ao Sol devido à ação da gravidade. Além disso, as análises químicas dos planetas Mercúrio, Vênus, Terra e Marte são bastante diferentes daquela do Sol, quando eles deveriam ser absolutamente idênticas se estes fossem originados do seu interior.

NebulosaAtualmente acredita-se que a formação dos sistemas planetários, como o sistema solar, é resultado de um subproduto da origem das estrelas. Assim, o sistema solar, bem como o Sol, teriam se formado a partir da condensação, há 4,7 a 5 bilhões de anos, de uma vasta nuvem de matéria interestelar. Uma das numerosas nuvens de partículas que aparecem aqui e ali pela nossa galáxia, acabou se condensando, através do aumento de sua densidade, por motivos até agora não conhecidos. Começou então a se contrair e girar em torno de um eixo imaginário, em virtude da sua densidade. A força centrífuga, provocada pela alta velocidade de rotação, acabou fazendo com que se achatasse. Surgiu então um disco, enquanto seu núcleo se aqueceu.

Esse disco, de cerca de 10 bilhões de km de diâmetro e 100 milhões de km de espessura, começou a condensar os elementos mais pesados no centro, empurrando os mais leves para o exterior. A parte central, o núcleo, se contraiu para formar o Sol, quando sua temperatura permitiu que iniciassem as reações termonucleares. Ao fim de 50 milhões de anos, a temperatura no núcleo central já atingia 2000 K, enquando nas bordas chegava a 100 K. No intervalo de alguns milhões de anos, fortes correntes, provenientes da parte central, transferiram para o disco a parte essencial do momento angular do sistema.

Um milhão de anos mais tarde, os gases e as partículas se condensaram para formar os protoplanetas. Próximo ao núcleo central, quente, concentraram-se os metais e o silício; afastados do centro, os gases se associaram em nuvens de oxigênio e hidrogênio. Logo o Sol se iluminou. Violentas erupções e ventos solares eliminaram os traços desses gases. Finalmente, apenas 1% da matéria do disco primordial condensou-se para formar os planetas e os satélites.

Todo esse processo explica, satisfatoriamente, a quantidade relativamente rara dos elementos leves - hidrogênio e hélio - nos planetas próximos ao Sol. A velocidade de rotação do Sol foi retardada por freagem magnética. Os outros corpos, como cometas, asteróides, meteoróides, etc., podem ser considerados os restos dessa nebulosa primitiva.

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