Durante muito tempo, pesquisadores acreditaram que a formação solar levou milhões de anos, mas novos dados mostram que tudo aconteceu rapidamente

Imagine um tempo muito anterior ao nosso: onde o Sol, com todos os seus planetas, um dia encontraria seu lar, não há nada além de uma nuvem fria de gás e poeira com vários anos-luz de tamanho.

Nesse momento, cerca de 9,2 bilhões de anos se passaram desde o Big Bang – e, de acordo com as descobertas mais recentes, tudo aconteceu de repente, numa velocidade impressionante: a nuvem colapsa, um núcleo brilha no centro – o nosso Sol. Mas o verdadeiro espetáculo ocorre na matéria moldada pela gravidade e pelo calor, da qual nós, supostamente, emergiremos um dia.

Isso é revelado pelos menores fragmentos, grãos de metal pesado, que reescrevem a história do nosso sistema solar. Explicamos como sabemos disso e por que eles expõem todas as estimativas anteriores como falsas – nosso planeta estava realmente com pressa.

Na nuvem havia... Nós

Qual a idade do sistema solar? A resposta reside em minúsculas impurezas dentro de inclusões ricas em cálcio e alumínio chamadas CAIs (Inclusões de Alumínio-Cálcio). Elas são os materiais sólidos mais antigos do sistema solar e marcam seu nascimento com relativa precisão, há 4,57 bilhões de anos.

Elas também contêm molibdênio, um metal pesado introduzido na matéria por processos que ocorreram há muito mais tempo, como supernovas, das quais tudo o que conhecemos é composto.

Nas CAIs, temos minúsculas gotículas resistentes ao calor (de micrômetros a centímetros de tamanho) – e elas nos dizem muito. Sua estrutura exata revela não apenas o momento em que a nuvem de gás estava prestes a colapsar em um sistema solar jovem e denso, mas também a rapidez com que esse colapso ocorreu.

O molibdênio é nosso aliado aqui. Dependendo da distância até o Sol em formação, havia uma proporção de mistura diferente dos sete isótopos de molibdênio – e essas diferenças também foram preservadas no Sistema Solar. Isso é impressionante.

Simplificando, significa que a massa, que estava distribuída por vários anos-luz na época, foi reunida extremamente rápido. É como se você estivesse juntando algodão espalhado sobre uma mesa redonda em um só monte com os braços estendidos. Como explicam os pesquisadores num estudo, a nuvem de gás se contraiu muito mais rápido do que se supunha anteriormente ao redor do Sol em formação.

Ao se aproximarem, as proporções dos isótopos permaneceram estáveis. Se o colapso da nuvem molecular tivesse durado mais tempo, teria havido uma mistura mais homogênea.

Os pesquisadores têm certeza de que a formação dessa matéria primordial na forma de minúsculos grãos começou já nos primeiros 200 mil anos após o início do colapso da nuvem. Anteriormente, os modelos assumiam que levaria até dois milhões de anos para que a primeira matéria sólida se formasse no disco ao redor da futura estrela.

Cronologia de um nascimento cósmico

De acordo com o conhecimento atual, a formação do sistema solar ocorreu da seguinte maneira:

• Tudo começa com uma nuvem molecular composta principalmente de água gasosa, ácidos, carbono e poeira. Assim, o berço do nosso futuro lar permaneceu por um longo período.
• Então, ocorre uma perturbação que abala a configuração anteriormente estável. Possíveis causas incluem uma supernova próxima ou alguma outra força que faça com que a nuvem forme centros de gravidade.
• A matéria começa a se aglomerar localmente. A ação gravitacional aumenta gradativamente. No final, um ponto se define – é ali que o nosso Sol está hoje.
• Em apenas 300 mil anos, a nuvem, que antes media vários anos-luz, colapsa para 0,1 ano-luz.
• Após, no máximo, 150 mil anos, o Sol já é considerado uma protoestrela. A fusão nuclear ainda não começou, a pressão é insuficiente, mas seu brilho já é visível no espectro infravermelho, mesmo que apenas de perto, porque...
• Uma espessa camada giratória se formou ao seu redor, mas ela se torna um disco em algumas dezenas de milhares de anos. O movimento lateral que ainda nos leva a orbitar o Sol em sua forma adulta hoje em dia provém do momento angular contínuo. A energia cinética sempre esteve presente na nuvem, inicialmente suficiente para uma rotação completa a cada poucos milhões de anos.

Com uma idade em torno de 300 mil a 400 mil anos, o sistema solar finalmente atinge o próximo estágio. A camada outrora densa já se tornou um disco protoplanetário fino. A matéria da antiga nuvem molecular seguiu um de três caminhos:

• parte do Sol em sua chamada fase T-Tauri;
• parte do disco;
• dispersa pelos ventos solares que agora se estabeleceram.

No máximo 500 mil anos após o início do colapso da nuvem, finalmente chegou a hora: a fusão nuclear estável do hidrogênio se inicia. A antiga estrela T-Tauri (uma estrela jovem, por assim dizer)

A Estrela de Matusalém (HD 140283) entra na fase mais longa de sua existência: ela se tornará uma estrela da sequência principal.

Para o resto do universo, um jovem sol agora se destaca no centro do disco solar, o que um dia tornará a vida possível no terceiro planeta. Mas nós ainda estamos à deriva, no máximo como aqueles aglomerados primitivos mostrados acima.

Foi somente cerca de 50 milhões de anos depois que a Terra assumiu sua primeira forma remotamente reconhecível – como uma bola de brasas completamente derretida. Uma crosta sólida sobre a qual alguém poderia teoricamente caminhar cobriu nosso planeta pela primeira vez há cerca de 4,4 bilhões de anos.

O fragmento de Matusalém visto de fora

No momento, porém, mesmo as crostas de matéria mais antigas da Terra não chegam nem perto dos bilhões de anos de um visitante interestelar. O cometa 3I/ATLAS está atualmente em rota de colisão com o Sistema Solar externo, após ter sido detectado em sua trajetória no verão de 2025.

Isso se deve ao fato de que o acúmulo de gelo, composto principalmente de água congelada e dióxido de carbono, tem pelo menos 7,6 bilhões de anos, talvez até 13,8 bilhões, sendo, portanto, quase tão antigo quanto o próprio universo. Ele pode ser uma das primeiras matérias a assumir uma forma concreta.

Ele está em sua jornada – e ainda não terminou. Por um longo tempo, o Sol permanecerá como o ponto mais brilhante, embora perdendo o brilho gradualmente, em sua órbita. Quando se formou, este cometa já tinha bilhões de anos em sua jornada quase eterna.

Imagem | NASA/JPL-Caltech e Adobe Firefly, IA generativa