E se o nosso sistema solar abrigou mundos gigantes que hoje desapareceram? Diamantes extraterrestres encontrados em meteoritos revelam a existência passada de super-Terras, planetas rochosos massivos que teriam orbitado o jovem Sol antes de serem ejetados para o espaço interestelar.
As super-Terras estão entre os exoplanetas mais comuns observados na Via Láctea. No entanto, nosso sistema solar não possui nenhuma. Essa ausência aparente, embora a natureza pareça favorecer sua formação, sugere que elas existiram antes de desaparecer. As evidências materiais mais convincentes vêm de certos meteoritos que contêm diamantes de alta pressão, formados no interior de corpos planetários massivos agora perdidos.
Análises de meteoritos ureilitos revelaram cristais de diamante de várias dezenas de micrômetros, com inclusões metálicas (Fe, Ni, Cr) formadas a mais de 20 GPa. Essas pressões só podem ser atingidas em planetas rochosos várias vezes mais massivos que a Terra, muito além das capacidades de um simples asteroide.
Considerando a densidade média da Terra, uma pressão de 15 a 20 GPa corresponde a um corpo de cerca de 2 a 5 massas terrestres, ou seja, uma super-Terra. Esses diamantes atestam, portanto, a existência de um manto planetário submetido a condições internas comparáveis às de Urano ou Netuno.
N.B.:
Os ureilitos diamantíferos podem representar as únicas testemunhas mineralógicas das super-Terras perdidas do sistema solar primitivo. Suas estruturas internas atestam pressões inacessíveis a simples asteroides, apoiando a ideia de uma população planetária que desapareceu antes da estabilização das órbitas atuais.
Simulações de Sean Raymond e Alessandro Morbidelli mostram que Júpiter teria atuado como uma barreira gravitacional, impedindo a migração das super-Terras para o interior do sistema solar. Essa interação teria levado à sua ejeção ou destruição. O fenômeno é descrito no contexto do modelo do Grand Tack, onde Júpiter migra para 1,5 UA antes de retroceder para o exterior, desestabilizando os embriões planetários.
O modelo do Grand Tack é uma hipótese dinâmica proposta por Alessandro Morbidelli e Sean Raymond, descrevendo a migração precoce de Júpiter e Saturno na nebulosa primitiva. Segundo este modelo, Júpiter primeiro migrou em direção ao Sol até ≈1,5 UA antes de "dar meia-volta" devido ao efeito ressonante de Saturno. Esse movimento teria perturbado os embriões planetários internos, ejetado possíveis super-Terras e limitado a massa final de Marte. O termo "tack" vem da manobra de virada na navegação, ilustrando a mudança de direção gravitacional dos dois gigantes.
Uma super-Terra atingindo uma velocidade de ejeção superior a 42 km/s poderia ter se tornado um planeta interestelar, deixando permanentemente o sistema solar.
O meteorito Almahata Sitta, que caiu no Sudão em 2008, contém diamantes de alta pureza, confirmados por espectroscopia. As inclusões metálicas que contém exigem uma formação a pressões de 20 a 25 GPa. Segundo Farhang Nabiei (EPFL, 2018), esses diamantes provêm de um corpo progenitor do tamanho de Mercúrio ou de uma super-Terra de várias massas terrestres.
Os cientistas usam várias técnicas para datar e caracterizar esses diamantes extraterrestres:
A ausência de super-Terras pode ter favorecido a estabilidade gravitacional do sistema solar. Sem essas massas intermediárias, os planetas atuais ocupam órbitas quase circulares, evitando ressonâncias destrutivas. Essa estabilidade prolongada permitiu a evolução lenta e contínua da vida na Terra, um cenário excepcional nas estatísticas exoplanetárias.
| Tipo de sistema | Proporção observada | Estrutura gravitacional | Comentários físicos |
|---|---|---|---|
| Sistema simples (uma estrela) | ≈ 45% | Uma estrela central única | Estável e frequente para estrelas de baixa massa, como o Sol. |
| Sistema binário | ≈ 40% | Duas estrelas em órbita mútua ao redor de seu baricentro | Pode gerar perturbações planetárias, mas também favorece a troca de matéria. |
| Sistema terciário (triplo) | ≈ 10% | Duas estrelas próximas acompanhadas de uma terceira mais distante | Estabilidade condicional: requer uma hierarquia orbital estrita para evitar a ejeção gravitacional. |
| Sistema múltiplo (≥ 4 estrelas) | ≈ 5% | Encadeamento de órbitas aninhadas ao redor de vários baricentros secundários | Muito instáveis a longo prazo; frequentemente resultam da fragmentação inicial de uma nuvem molecular. |
Fontes: Raghavan et al. (2010), ApJS, 190, 1; Tokovinin (2018), ApJS, 235, 6; Missão Gaia, ESA (2023).
| Tipo espectral | Massa média (M☉) | Taxa de sistemas múltiplos (aprox.) | Implicação física |
|---|---|---|---|
| O–B (massivas) | ≈ 8–40 | ≈ 80–100% | Formação em núcleos instáveis, forte fragmentação da nuvem, probabilidade muito alta de binariedade e múltiplos próximos. |
| A–F | ≈ 1.5–2.5 | ≈ 60–75% | Fragmentação moderada; sistemas múltiplos frequentes, mas mais hierárquicos. |
| G (tipo solar) | ≈ 1.0 | ≈ 45% | Mista: uma fração substancial de binárias, mas um número significativo de estrelas solitárias. |
| K | ≈ 0.6–0.9 | ≈ 30–40% | Menos companheiras; discos protoplanetários frequentemente mais estáveis. |
| M (anãs vermelhas) | ≈ 0.1–0.5 | ≈ 20–30% | População dominante na Galáxia; baixa multiplicidade resulta em uma maioria de estrelas solitárias. |
| Todos os tipos (média ponderada) | — | ≈ 40–45% | Valor médio ponderado pela função de massa inicial (IMF): a grande proporção de anãs vermelhas reduz a média geral. |
N.B.:
A afirmação frequentemente lida de que "80% das estrelas são binárias" é correta para as populações de estrelas **massivas** observadas (O–B), mas é enganosa se estendida a todas as estrelas da Galáxia. A Galáxia é numericamene dominada por anãs vermelhas (tipo M), que têm uma baixa taxa de multiplicidade, resultando em uma média ponderada de ≈40–45% de sistemas múltiplos em nível galáctico.
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