3.2 A formação de um planeta habitável
Que tipo de estrela é capaz de manter um planeta habitável? Com que frequência esperaríamos encontrar tais planetas em nossa galáxia e no Universo? Para responder a essas perguntas, devemos começar com a formação desses planetas, um evento que, hoje sabemos, acompanha de modo natural a gênese das próprias estrelas. Tudo se inicia quando um pequeno fragmento de uma das grandes nuvens de gás e poeira que existe no disco da galáxia colapsa lentamente sob a ação de sua própria gravidade, formando o que chamamos de “nebulosa protoestelar”. O colapso transforma energia gravitacional em energia térmica e produz, no centro da nebulosa, uma região quente e densa, que virá a ser a futura estrela. A nebulosa protoestelar agora se torna também uma nebulosa protoplanetária: enquanto a estrela prossegue em seu processo de formação (que no caso de uma estrela como o Sol dura 10 milhões de anos) a parte periférica da nebulosa, menos densa e mais fria, inicia um processo chamado de coagulação de planetesimais. Grãos de poeira, pequenos fragmentos de gelo e moléculas de gás colidem e se aglutinam; paulatinamente, partículas de frações de milímetro de diâmetro crescem, colidem mais e crescem ainda mais, e vão adquirindo dimensões de metros, depois quilômetros e por fim milhares de quilômetros. Ao chegarem a essas dimensões, tornam-se planetesimais, tão massivos que começam a se atrair mutuamente.
Nessa etapa, no centro da nebulosa, a estrela está quase toda desenvolvida e pronta para nascer; reações nucleares se iniciaram em seu centro, transformando hidrogênio em hélio e inaugurando a vida da estrela na chamada “sequência principal”, na qual ela permanecerá brilhando de modo estável durante quase toda sua existência. A radiação da estrela varre a nebulosa planetária, dissipando o gás e evaporando o gelo e as partículas sólidas. Enquanto a matéria-prima da formação planetária é ejetada da nebulosa, os planetesimais interagem, colidem entre si, mesclam-se e crescem. Se crescem muito rapidamente, podem tornar-se tão massivos que são capazes de aglutinar o material mais leve, principalmente o gás hidrogênio, e nesse caso incham de modo galopante e se transformam em gigantes gasosos, como Júpiter e Saturno. Caso não consigam acumular muito gás, tornam-se gigantes de gelo como Urano e Netuno; se nunca atingirem o tamanho necessário para acumular gás, serão planetas rochosos como Terra, Vênus e Marte. A formação de planetas é uma corrida contra o tempo: ao mesmo tempo em que a gravidade da nebulosa puxa o material sólido em direção a sua parte central, a radiação da estrela nascente evapora e expulsa esse material.
Ao final do processo, temos um grupo de planetas formados e uma quantidade de resíduos sólidos sob a forma de pequenos corpos, asteroides e cometas: todo o gás, o gelo e a poeira foram expulsos do sistema.
Referências
ALISSON, E. Rede Brasileira de Astrobiologia é lançada. Agência Fapesp, São Paulo, 06 jun. 2013.
ANDRADE, M. H. Exoplanetas como tópico de Astronomia motivador e inovador para o ensino de Física no Ensino Médio. 2012. 126 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Física) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Programa de Pós-graduação em Ensino de Física. Porto Alegre, RS, 2012.
