Vendo uma foto dela, você pode pensar que a Terra é o planeta água. Mas o fato é que ela é 99% feita de rocha seca. De acordo com o nosso atual modelo de formação do sistema solar, isso é impossível — um mistério que vinha desafiando os cientistas até agora.

Rebecca Martin e Mario Livio, do Instituto de Ciência Espacial Telescópica, em Baltimore, Maryland, parecem ter encontrado a solução para esse quebra-cabeça usando dados do Telescópio Hubble. Observando o comportamento de jovens estrelas, eles chegaram a um novo modelo com potencial para mudar para sempre o nosso entendimento sobre como os planetas foram criados.

O modelo antigo

Na teoria original, chamada modelo de disco de acreção padrão, os planetas em nosso sistema solar se formaram a partir de um disco de gases e poeira ao redor do Sol há bilhões de anos. Forças gravitacionais fizeram esse disco, chamado disco proto-planetário, condensar em diferentes pedaços que eventualmente formaram os planetas que conhecemos hoje.

Dependendo da distância para o Sol, os planetas têm diferentes características. De acordo com o modelo padrão, quaisquer planetas que caiam em uma determinada zona seria seco e rochoso. Qualquer outro planeta fora dessa fronteira seria um mundo de gelo. Esta fronteira, chamada linha de neve, deixa a Terra dentro da área gelada. De acordo com Martin:

“Se a linha de neve estava dentro da órbita da Terra quando nosso planeta se formou, então ele deveria ser um corpo gélido. Planetas como Urano e Netuno que se formaram além da linha de neve são compostos de muita água. A Terra não tem muita água, e isso sempre foi um mistério.”

Apenas 0,02% do volume da Terra é água e, de acordo com as teorias atuais, essa água talvez tenha vindo de asteroides e cometas que bombardearam a Terra depois da sua formação. Como isso é possível?

O novo modelo

A reposta aparenta ser bem simples. Martin e Livio encontraram um problema no modelo antigo: ele não leva em conta o fato de que “discos ao redor de jovens estrelas não são totalmente ionizados.”

“Dissemos, espere um segundo, discos ao redor de jovens estrelas não são totalmente ionizados. Eles não são discos padrões porque não há calor suficiente para ionizar o disco. Objetos muito quentes como anãs brancas e fontes de raios-x liberam energia o bastante para ionizar seus discos de acreção, mas jovens estrelas não têm radiação ou materiais que as atinjam suficientes para prover o empuxo energético necessário para ionizar os discos.”

Eles concluíram que a linha de neve no sistema solar do modelo antigo não estava no local correto. Como não havia ionização no disco, a matéria não se movia da forma com que o modelo antigo contava. Na realidade, havia muitas outras áreas. No centro devia ser uma área turbulenta, muito próxima ao Sol. Ao redor deveria haver uma área morta e gélida, o que impedia que qualquer outra matéria caísse no Sol.

Modelos do sistema solar comparados.

Havia uma terceira área, chamada de região quente e seca auto-gravitacional. Aqui, as forças gravitacionais aqueciam a densa matéria flutuando no disco. Isso fazia o gelo evaporar. Foi nessa área que a Terra se formou. Segundo Livio, isso não é um padrão para todos os discos, já que existe o fator oportunidade que pode ter afetado a formação de um planeta como a Terra. O novo modelo deles, porém, explica todos os planetas do nosso sistema solar com precisão:

“Diferente do modelo de disco de acreção padrão, a linha de neve em nossa análise nunca migra para dentro da órbita da Terra. Em vez disso, ela permanece mais longe do Sol do que da órbita terrestre, o que explica por que a Terra é um planeta seco. Na verdade, nosso modelo prevê que outros planetas internos, Mercúrio, Vênus e Marte, também são relativamente secos.”

[Hubblesite e Gizmodo]