Cientistas da Universidade de Rochester publicaram uma nova teoria sugerindo que o nosso sistema solar pode ter-se formado numa bolha de gás e poeira em torno de uma estrela gigante.

A teoria, publicada no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, explica mistérios de longa data que cercam a história química e a estrutura do sistema solar, incluindo a presença de isótopos raros em meteoritos e a existência de planetesimais ricos em água.

Os astrónomos modelaram as condições necessárias para a formação de planetesimais – os corpos pequenos, rochosos ou gelados que eventualmente formam planetas – em torno de uma estrela gigante, com uma massa cerca de duas vezes a do Sol. Eles descobriram que o material que cai no disco vindo do espaço interestelar pode tornar-se altamente enriquecido com isótopos raros através de um processo conhecido como fotodesintegração, no qual a radiação de alta energia da estrela é absorvida por elementos que os fazem libertar protões.

Este enriquecimento corresponde à composição dos meteoritos que provavelmente foram entregues à Terra primitiva, vindos de além de Netuno, e mais tarde reciclados no manto da Terra.

“Os meteoritos são as nossas cápsulas do tempo para a compreensão da origem e evolução do sistema solar”, disse a autora principal Emily Mace, Ph.D. candidato no Departamento de Física e Astronomia.

"Estes isótopos raros permitem-nos traçar a viagem química do material desde o nascimento do nosso sistema solar até aos impactos de meteoritos que depositaram matéria rica em água no início da história da Terra."

Um mistério que o modelo da estrela gigante resolve é a existência de corpos ricos em água, como cometas, além de Netuno. No cenário mais convencional do sistema solar se formando em torno de um jovem Sol, é difícil para espécies voláteis como a água se condensarem dentro do disco protoplanetário. No entanto, num disco em torno de uma estrela gigante, o arrefecimento ocorre tão rapidamente que os voláteis podem condensar-se para além da órbita de Neptuno para ajudar a formar planetesimais e cometas ricos em água.

“A presença de planetesimais ricos em água a grandes distâncias do nosso jovem Sol é emocionante, pois significa que a Terra não teve que depender apenas de fontes de água locais – potencialmente permitindo que a vida surgisse mais cedo do que se pensava anteriormente”, disse Mace.

À medida que a estrela envelhece e começa a fundir elementos mais pesados, ela pulsa e perde massa rapidamente, transformando-se finalmente numa nebulosa planetária. A intensa radiação e o vento estelar desta fase dispersam a maior parte do gás restante no disco interno.

“Se você estivesse na Terra antiga durante esse período, poderia ver intensas auroras ultravioleta sobre os pólos e uma estrela muito brilhante no céu noturno enquanto nossa estrela hospedeira pulsa e morre”, disse Mace.

Embora as evidências para a hipótese da bolha permaneçam indefinidas, a equipe da Universidade de Rochester acredita que futuras missões ainda poderão descobrir vestígios da estrela progenitora gigante. Até que grandes conjuntos de dados com medições isotópicas de planetesimais distantes estejam disponíveis, a teoria continuará a evoluir através de modelagem detalhada e comparação com observações do sistema solar.