Praticamente todos os planetas do Sistema Solar têm luas. A Terra tem a Lua, Marte tem Phobos e Deimos, e Júpiter e Saturno têm 67 e 62 luas oficialmente nomeadas, respectivamente. Heck, mesmo o planeta anão recentemente rebaixado, Plutão, tem cinco luas confirmadas - Charon, Nix, Hydra, Kerberos e Styx. E mesmo asteróides como o 243 Ida podem ter satélites em órbita (no caso Dactyl). Mas e o Mercúrio?
Se as luas são uma característica tão comum no Sistema Solar, por que Mercúrio não possui? Sim, se alguém perguntasse quantos satélites o planeta mais próximo ao nosso Sol possui, essa seria a resposta curta. Mas respondê-lo mais detalhadamente exige que examinemos o processo pelo qual outros planetas adquiriram suas luas e ver como eles se aplicam (ou deixam de se aplicar) a Mercúrio.
Para resumir tudo, existem três maneiras pelas quais um corpo pode adquirir um satélite natural. Essas causas foram determinadas graças a muitas décadas de astrônomos e físicos estudando as várias luas do Sistema Solar e aprendendo sobre suas órbitas e composições. Como resultado, nossos cientistas têm uma boa idéia de onde esses satélites vieram e como eles orbitaram seus respectivos planetas.
Causas dos satélites naturais:
Primeiro, um satélite (ou satélites) pode se formar a partir de um disco circplanetário de material que orbita um planeta - semelhante a um disco protoplanetário em torno de uma estrela. Nesses cenários, o disco se junta gradualmente para formar corpos maiores, que podem ou não ser massivos o suficiente para sofrer equilíbrio hidrostático (isto é, tornar-se esféricos). É assim que se acredita que Júpiter, Saturno, Urano e Netuno tenham adquirido a maioria de seus satélites maiores.
Segundo, os satélites podem ser adquiridos quando um corpo pequeno é capturado pela gravidade de um corpo maior. Acredita-se que esse seja o caso das luas de Fobos e Deimos em Marte, assim como as luas menores e irregulares de Júpiter, Saturno, Netuno e Urano. Acredita-se também que a maior lua de Netuno, Triton, já foi um Objeto Trans-Netuniano (TNO) que foi ejetado do Cinturão de Kuiper e depois capturado pela gravidade de Netuno.
Por último, existe a possibilidade de que as luas sejam o resultado de colisões maciças que levaram um planeta a ejetar parte de seu material no espaço, que então se uniu para formar um satélite em órbita. Acredita-se que seja assim que a Lua foi formada, quando um objeto do tamanho de Marte (frequentemente chamado de Theia) colidiu com ele 4,5 bilhões de anos atrás.
Esfera do monte:
Também conhecida como esfera de Roche, a esfera de colina é uma região em torno de um corpo astronômico, onde domina a atração de satélites. A borda externa dessa região constitui uma superfície de velocidade zero - que se refere a uma superfície que um corpo de energia não pode atravessar, pois teria velocidade zero na superfície. Para orbitar um planeta, a lua deve ter uma órbita que se encontra dentro da Esfera da Colina do planeta.
Em outras palavras, uma esfera de colina aproxima-se da esfera de influência gravitacional de um corpo menor diante de perturbações de um corpo mais massivo (isto é, a estrela-mãe). Portanto, ao lidar com objetos no Sistema Solar, qualquer coisa dentro da Esfera Colina de um planeta será vinculada a esse planeta, enquanto qualquer coisa fora dele será vinculada ao Sol.
Um exemplo perfeito disso é a Terra, que é capaz de manter a Lua em sua órbita, diante da esmagadora gravidade do Sol, porque orbita na Esfera da Colina da Terra. Infelizmente, é por isso que Mercúrio não tem luas próprias. Categoricamente, não está em posição de formar um, capturar um ou adquirir um de material ejetado em órbita. E aqui está o porquê:
Tamanho e órbita de Mercúrio:
Dado o tamanho pequeno de Mercúrio (o menor planeta do Sistema Solar) e sua proximidade com o Sol, sua gravidade é muito fraca (e a Colina é pequena demais) para reter um satélite natural. Basicamente, se um objeto grande se aproximasse de Mercúrio hoje, a ponto de realmente entrar em sua Colina, provavelmente seria capturado pela gravidade do Sol.
Outra maneira pela qual Mercúrio não poderia ter adquirido uma lua tem a ver com a escassez de material em sua órbita. Isso pode ser devido aos ventos solares e aos raios de condensação de materiais mais leves, onde substâncias vestigiais como hidrogênio e metano permaneceram em forma gasosa mais próxima do Sol durante a formação de Mercúrio e foram varridas para longe. Isso deixou apenas elementos como ferro e níquel na forma sólida, que então se fundiram para formar Mercúrio e os outros planetas terrestres.
Por um tempo, no início dos anos 70, os astrônomos pensaram que o Mercúrio poderia ter uma lua. Instrumentos a bordo da NASA Mariner 10 a sonda detectou grandes quantidades de radiação ultravioleta nas proximidades de Mercúrio, que os astrônomos acreditavam não pertencer a essa região. Por isso, alguns teorizaram que essa radiação vinha de uma lua próxima. Infelizmente, a radiação desapareceu no dia seguinte e mais tarde foi descoberto que a fonte era na verdade uma estrela distante.
Infelizmente, parece que planetas muito próximos do Sol, como Mercúrio e Vênus, estão destinados a ficar sem satélites naturais. Ainda bem que nós, terráqueos, tivemos a sorte de viver em um mundo distante o suficiente do Sol e com uma Esfera Hill suficientemente grande para manter um satélite. Também temos a sorte de que a colisão maciça que criou nossa Lua aconteceu há tanto tempo!
Escrevemos vários artigos para a Space Magazine sobre Mercury. Aqui está um artigo sobre a gravidade de Mercúrio, e aqui estão alguns fatos sobre Mercúrio. E aqui está um artigo que responde à pergunta Quantas luas existem no sistema solar?
Se você quiser obter mais informações sobre Mercury, consulte o Guia de exploração do sistema solar da NASA e aqui está um link para a página MESSENGER Misson da NASA.
Também gravamos um episódio do elenco de astronomia sobre Mercúrio. Ouça aqui, episódio 49: Mercury.
