Como sabemos a idade do Sistema Solar?

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*Este texto foi escrito por um colunista do TecMundo; saiba mais no final.

A Via Láctea, a galáxia que nos abriga e a todas as estrelas que conseguimos ver no céu noturno, é quase tão antiga quanto o próprio Universo. Bilhões de anos atrás, em alguma região remota de um dos braços que formam sua estrutura espiral, uma vasta e fria nuvem molecular se encontrava em relativo isolamento. Com o tempo, essa nuvem foi se condensando por conta da atração gravitacional e passou a dispor de uma grande concentração de material na região central, que por sua vez era circundada por um disco protoplanetário.

Nesse cenário, eventualmente, o nosso Sol acendeu e os oito planetas - Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno - juntamente com os outros corpos rochosos do Sistema Solar se formaram.

Representação artística da formação do Sistema SolarRepresentação artística da formação do Sistema SolarFonte:  NASA 

Atualmente, os cientistas afirmam que o Sistema Solar tem cerca de 4,6 bilhões de anos (4,57 bilhões de anos, para as mentes com maior curiosidade de precisão) com uma incerteza relativamente baixa de mais ou menos alguns milhões de anos. Mas como sabemos disso? Como é possível obter um valor preciso de uma época tão remota em que a Terra não passava de uma grande esfera incandescente e violentíssima?

A resposta para essa questão está, como acontece para o caso de muitas outras, na ciência. Nos últimos 100 anos, a humanidade aprendeu bastante sobre a história do nosso Sistema Solar e passou a entender melhor como ele surgiu e como foi sua evolução desde então.

Representação artística da formação planetária.Representação artística da formação planetária.Fonte:  Smithsonian/NASA 

Como é comum na Astronomia, é praticamente impossível acompanhar a evolução de muitos corpos celestes individuais, como galáxias, estrelas e planetas, por exemplo. Isso ocorre porque, por razões que são evidentes, o tempo de vida dos seres humano é muito menor que o tempo de vida de um objeto astronômico, mesmo quando adicionamos dezenas de gerações nessa conta.

Felizmente, o Universo é um lugar muito grande e apresenta aos nossos olhos uma vasta gama de situações e cenários diferentes. Aprendemos muito observando a formação de outras estrelas, examinando as regiões distantes que as criam, analisando e medindo discos protoplanetários e fazendo diversas outras observações.

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Em outras palavras, observar estrelas em diversos estágios evolutivos possibilita montar o quebra-cabeça de sua história e entender como ocorreu em nosso próprio Sistema Solar.

Composição de imagens de discos protoplanetáriosComposição de imagens de discos protoplanetáriosFonte:  NRAO 

Mas isso certamente não é tudo. Assumindo uma estimativa para a idade do Sistema Solar como alguns bilhões de anos, é possível obter uma estimativa precisa olhando para elementos que possuem isótopos (isto é, átomos de um mesmo elemento químico com quantidades diferentes de nêutrons) com meias-vidas que estejam na casa dos bilhões de anos.

Com o tempo, esses isótopos decairão através de processos radioativos e, a partir das observações das proporções dos produtos desse decaimento em relação ao material inicial que ainda resta, é possível determinar quanto tempo se passou desde que esses objetos se formaram. Os elementos mais confiáveis para isso são o urânio e o tório.

Mas onde é possível encontrar as melhores condições para fazer esse tipo de análise? Essa resposta está no céu. Bom, ao menos já esteve: os estudos de meteoritos encontrados na superfície da Terra, considerado o material mais antigo ao nosso redor que é acessível às nossas mãos, é o melhor indicador para a estimativa da idade do Sistema Solar.

Os cientistas analisaram uma enorme quantidade de meteoritos que chegaram na Terra, mediram suas abundâncias isotópicas e, como tudo se formou mais ou menos ao mesmo tempo (com algumas diferenças que, em comparação às escalas de tempo astronômicas, são pequenas), chegaram ao resultado surpreendente de que o Sistema Solar tem por volta de 4,57 bilhões de anos de idade.

Fragmentos de meteoritos.Fragmentos de meteoritos.Fonte:  Phys.org 

Uma outra forma de obter essa estimativa é analisando as rochas da Lua, trazidas para a Terra durante as missões espaciais e que não sofreram o mesmo processamento geológico que as rochas da Terra. Essa estimativa resulta em um valor ligeiramente menor: cerca de 4,51 bilhões de anos.

Portanto, em resumo, podemos dizer com uma confiança satisfatória que o material sólido mais antigo que conhecemos no Sistema Solar tem por volta de 4,57 bilhões de anos. A Terra e a Lua são, possivelmente, cerca de 50 a 65 milhões de anos mais jovens, tendo alcançado sua forma final um pouco mais tarde. O Sol, por sua vez, talvez seja um pouco mais antigo, já que sua formação deve ser anterior aos objetos que compõem os outros componentes do Sistema Solar em dezenas de milhões de anos, possivelmente chegando a 4,6 bilhões de anos.

A chave para uma precisão cada vez maior dessa idade, não importa qual ela seja, é continuar analisando o céu e as que coisas que vêm de lá.

Nícolas Oliveira, colunista do TecMundo, é licenciado em Física e mestre em Astrofísica. É professor e atualmente faz doutorado no Observatório Nacional, trabalhando com aglomerados de galáxias. Tem experiência com Ensino de Física e Astronomia e com pesquisa em Astrofísica Extragaláctica e Cosmologia. Atua como divulgador e comunicador científico, buscando a popularização e a democratização da ciência. Nícolas está presente nas redes sociais como @nicooliveira_.