Como impactos gigantescos moldaram a formação dos planetas do sistema solar

Se você quiser construir um planeta, terá que sujar as mãos. Essa é a lição de um artigo recente, que descreve o quão vitais são os impactos gigantescos para a formação de planetas. 

Ilustração de uma colisão entre dois grandes corpos em um disco protoplanetário. (Crédito da imagem: Mark Garlick/Science Photo Library/Getty Images)

Os astrônomos ainda não sabem exatamente como os planetas surgiram. Inicialmente, os sistemas estelares são apenas nuvens de gás e poeira girando em torno de uma estrela recém-nascida. Parte desse gás se aglutina para formar as sementes dos planetas. Ao longo de milhões de anos, triliões dessas sementes fundem-se, tornando-se cada vez maiores e atraindo os seus vizinhos. Numa fase crítica do desenvolvimento do sistema, milhares – talvez até milhões – de planetesimais, cada um com não mais do que algumas centenas de quilómetros de diâmetro, orbitam a estrela.

Esses planetesimais devem colidir e fundir-se para finalmente construir os protoplanetas, mas mesmo depois dessa fase a violência não acabou. O que acontece a seguir é um tema de debate acalorado entre os astrônomos, conforme discutido num artigo de revisão recente que resume a nossa compreensão atual do papel dos impactos gigantes na formação de planetas.

Os planetas sofrem impactos e colisões o tempo todo, até os dias atuais. Mas a maioria é relativamente pequena; eles podem carregar muita energia, mas no final não deixam nada além de uma cratera. Em contraste, os impactos gigantes, embora muito mais raros, são muito mais energéticos e acontecem apenas quando dois planetas de massa aproximadamente igual colidem. Estes enormes impactos podem remodelar completamente um planeta, alterando a sua trajetória de formação e até afetando a sua habitabilidade.

Por exemplo, muitos astrônomos acreditam que um impacto gigante formou a Lua da Terra, quando um objecto do tamanho de Marte atingiu a proto-Terra. O impacto destruiu o intruso e vaporizou uma boa fração da crosta do nosso planeta, enviando-o para a órbita, onde eventualmente se uniu. Sem esse impacto gigante, provavelmente não teríamos uma lua tão grande, o que se revelou muito útil para a evolução da vida no nosso planeta, uma vez que a lua mantém a inclinação axial da Terra estável ao longo de milhares de milhões de anos.

Impactos gigantescos também podem ser destrutivos. Mercúrio provavelmente começou como um mundo muito maior, com aproximadamente o dobro do seu tamanho atual. Mas um impacto com um corpo da massa terrestre destruiu o seu manto, vaporizando-o completamente a ponto de nunca mais poder regressar. Os núcleos dos dois protoplanetas então se fundiram, dando a Mercúrio um núcleo muito maior do que deveria ser para o tamanho do planeta.

A violência também não se limita ao interior do sistema solar. O planeta exterior Urano tem uma inclinação severa, já que o planeta fica quase completamente de lado. Até as luas de Urano orbitam o planeta perpendicularmente ao plano do sistema solar. Uma possível explicação para este cenário é um impacto gigante, onde um corpo com duas a três vezes a massa da Terra atingiu Urano, empurrando-o para o lado e enviando uma nuvem de detritos em órbita ao seu redor, onde esses detritos eventualmente se estabeleceram na família de luas do planeta.

Embora os modelos mais simples de impactos assumam que o impactor é agregado ao corpo original, os autores também delinearam vários cenários de impacto mais complicados. O evento de impacto mais comum é um “atropelamento e fuga”, no qual o impactor atinge o planeta com um golpe de raspão, arrancando algum material, mas sobrevivendo ao encontro.

Mas uma vez que dois planetas se chocam uma vez, as suas órbitas são alteradas para sempre – e é mais provável que voltem a atacar. Uma série de incidentes de atropelamento e fuga pode permitir que um planeta aumente significativamente a massa do seu manto, removendo as camadas externas do impactor ao longo de milhões de anos.

Em última análise, sem uma máquina do tempo, nunca recuperaremos totalmente a história precisa da formação do nosso sistema solar, pelo que nunca teremos a certeza do papel que os impactos gigantescos tiveram no desenvolvimento dos nossos planetas familiares. Mas quanto mais aprendemos sobre os impactos gigantescos e a sua importância, melhor podemos compreender os possíveis resultados da diversidade planetária.

Este tipo de compreensão é tremendamente importante à medida que continuamos a procurar outros mundos habitáveis na galáxia, já que a raridade de planetas semelhantes à Terra pode depender apenas de quão violenta é a formação planetária.

Fonte: Space.com