Antes de existirem mundos, oceanos ou mesmo terra firme, havia algo muito menos impressionante: uma nuvem. Uma vasta e fria mistura de gás e poeira a vaguear pelo espaço. Sem continentes, sem atmosferas, sem vida, apenas minúsculas partículas a flutuar na escuridão. A partir deste início modesto, formam-se sistemas solares inteiros!
Compreender como esta transformação ocorre é um aspeto fundamental da ciência subjacente à missão Plato da ESA. Ao estudar planetas em torno de outras estrelas, a missão Plato ajuda os cientistas a traçar não só um mapa dos planetas da nossa Galáxia, mas também a compreender como é que estes se formam.
Primeiro passo: nasce uma estrela
Tudo começa quando uma parte de uma gigantesca nuvem de gás e poeira entra em colapso sob a sua própria gravidade. À medida que se contrai, gira mais depressa e achata-se, formando um disco, como a massa de pizza a ser girada no ar. Quando se acumula material suficiente no centro, uma estrela acende-se. À sua volta, permanece um disco rodopiante de gás e poeira. Este é chamado de disco protoplanetário, o que significa um disco de formação planetária. É a área em torno da estrela onde nascem os planetas.
Segundo passo: do pó às pedrinhas
No início, o disco está repleto de grãos microscópicos, mais pequenos do que a areia. Mas esses grãos não ficam sozinhos por muito tempo! Colidem suavemente e aglomeram-se, formando aglomerados cada vez maiores. O pó transforma-se em pedrinhas, e as pedrinhas continuam a crescer.
Pode parecer um processo lento, mas ocorre em escalas enormes, com inúmeras colisões a acontecerem simultaneamente. Com o passar do tempo, estes pequenos blocos de construção transformam-se em objetos com quilómetros de tamanho, conhecidos como planetesimais. São como as primeiras “sementes” dos planetas.
Terceiro passo: as colisões criam mundos
Assim que os planetesimais se formam, a gravidade começa a assumir o controlo. Os objetos maiores atraem os mais pequenos, e as colisões tornam-se mais violentas. Alguns chocam entre si e fundem-se, tornando-se maiores. Outros fragmentam-se, devolvendo matéria ao sistema.
Esta fase caótica conduz à formação de embriões planetários, que são objetos suficientemente grandes para possuírem gravidade significativa. No entanto, ainda não são planetas completos.
Ao longo de milhões de anos, estes embriões continuam a colidir e a fundir-se, limpando gradualmente as suas órbitas e transformando-se em planetas totalmente formados. Os corpos mais grandes crescem ao absorver os mais pequenos, até restarem apenas alguns planetas dominantes. A sobrevivência do mais apto, à maneira planetária!
Quarto passo: crescer e adquirir atmosferas
À medida que os planetas crescem, começam a sofrer alterações. Os planetas rochosos, como a Terra, formam superfícies sólidas à medida que arrefecem, após um período de impactos repetidos. Ao mesmo tempo, os gases libertados do seu interior através da atividade vulcânica podem formar atmosferas.
Nas regiões mais externas de um sistema, onde faz mais frio, acontece algo diferente. Os grandes núcleos planetários podem acumular enormes quantidades de gás, transformando-se em gigantes gasosos como Júpiter e Saturno.
É por isso que os sistemas solares contêm frequentemente uma mistura de mundos: pequenos planetas rochosos mais próximos da estrela e gigantes gasosos de grande massa. Todas estas diferenças têm origem nas condições do disco inicial.
Nem todos os sistemas solares são iguais
Uma das descobertas mais emocionantes da astronomia moderna é o facto de os sistemas planetários poderem ser muito diferentes do nosso. Alguns têm planetas gigantes extremamente próximos das suas estrelas. Outros podem conter sistemas densamente povoados de pequenos mundos rochosos. O mais emocionante é que alguns chegam mesmo a albergar planetas na zona habitável, onde as condições poderiam permitir a existência de água líquida na superfície dos planetas.
A missão Plato foi concebida para estudar estes sistemas em pormenor, ajudando os cientistas a compreender não só quais os planetas que existem, mas também como surgiram.
Um processo que leva tempo
É fácil pensar nos planetas como elementos permanentes, mas, na realidade, são o resultado de uma longa e delicada cadeia de acontecimentos. Uma nuvem de gás colapsa, uma estrela acende-se, o pó aglomera-se e as colisões dão origem a mundos. Cada fase baseia-se na anterior, desenrolando-se tão lentamente que as mudanças seriam quase impossíveis de perceber à escala de tempo humana. A formação dos planetas não acontece da noite para o dia, mas sim ao longo de dezenas de milhões de anos, moldada pela gravidade, pelo movimento e por inúmeras colisões.
Mesmo depois de se formarem, os planetas continuam a evoluir à medida que as órbitas se deslocam, as atmosferas se alteram e as superfícies são remodeladas pelos impactos. Por outras palavras, um sistema planetário nunca está verdadeiramente concluído. Algures ao longo dessa cadeia, se as condições forem as ideais, poderá surgir um planeta como a Terra. A missão Plato tem como objetivo encontrar planetas semelhantes à Terra e irá ajudar-nos a descobrir se estes são comuns ou se o nosso planeta poderá ser único no seu género.
