Virtualmente todos os planetas do Sistema Solar têm luas. A Terra tem A Lua, Marte tem Fobos e Deimos, e Júpiter e Saturno têm 67 e 62 luas oficialmente chamadas, respectivamente. Diabos, até mesmo o planeta anão recentemente enraizado Plutão tem cinco luas confirmadas – Charon, Nix, Hydra, Kerberos e Styx. E mesmo asteróides como 243 Ida podem ter satélites orbitando-os (neste caso, Dactyl). Mas e Mercúrio?
Se as luas são uma característica tão comum no Sistema Solar, porque é que Mercúrio não tem nenhuma? Sim, se alguém perguntar quantos satélites o planeta mais próximo do nosso Sol tem, essa seria a resposta curta. Mas responder mais detalhadamente requer que examinemos o processo pelo qual outros planetas adquiriram suas luas, e vendo como estas se aplicam (ou não se aplicam) a Mercúrio.
Para quebrar tudo isso, existem três maneiras pelas quais um corpo pode adquirir um satélite natural. Estas 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 chegaram a orbitar seus respectivos planetas.
Causas de Satélites Naturais:
Primeiro, um satélite (ou satélites) pode formar-se a partir de um disco circunplanetário de material que orbita um planeta – semelhante a um disco protoplanetário em torno de uma estrela. Neste cenário, o disco coalesce gradualmente para formar corpos maiores, que podem ou não ser maciços o suficiente para sofrer um equilíbrio hidrostático (ou seja, tornar-se esférico). É assim que se acredita que Júpiter, Saturno, Urano e Netuno tenham adquirido a maioria dos seus satélites maiores.
Segundo, os satélites podem ser adquiridos quando um corpo pequeno é capturado pela gravidade de um corpo maior. Acredita-se ser este o caso das luas de Fobos e Deimos de Marte, assim como Júpiter, Saturno, Neptuno e Urano, luas menores e irregulares. Acredita-se também que a maior lua de Netuno, Tritão, foi outrora um Objecto Trans-Neptuniano (TNO) que foi ejectado do Cinturão de Kuiper e depois capturado pela gravidade de Netuno.
Last, existe a possibilidade de as luas serem o resultado de colisões maciças que causaram a projecção de algum do seu material para o espaço, que depois se coalesceu para formar um satélite em órbita. Pensa-se que foi assim que a Lua foi formada, quando um objecto do tamanho de Marte (frequentemente referido como Theia) colidiu com ela há 4,5 mil milhões de anos atrás.
Hill Sphere:
Algo conhecido como Roche Sphere, uma Hill Sphere é uma região em torno de um corpo astronómico onde domina a atracção dos satélites. A borda externa desta região constitui uma superfície de velocidade zero – que se refere a uma superfície que um corpo de determinada energia não pode atravessar, uma vez que teria velocidade zero na superfície. Para orbitar um planeta, uma lua deve ter uma órbita que esteja dentro da Esfera de Colina do planeta.
Em outras palavras, uma Esfera de Colina aproxima-se da esfera gravitacional de influência de um corpo menor em face de perturbações de um corpo mais maciço (ou seja, a estrela mãe). Assim, ao lidar com objetos no Sistema Solar, qualquer coisa dentro da Esfera de Colina de um planeta estará ligada a esse planeta, enquanto que qualquer coisa fora dele estará ligada ao Sol.
Um exemplo perfeito disso é a Terra, que é capaz de manter a Lua em sua órbita, em face da esmagadora gravidade do Sol, porque ela orbita dentro da Esfera de Colina da Terra. Infelizmente, é por isso que Mercúrio não tem luas próprias. Categoricamente, não está em condições de formar uma, capturar uma, ou adquirir uma do material ejetado em órbita. E eis porque:
Mercúrio Tamanho e Órbita:
Dado o pequeno tamanho de Mercúrio (o menor planeta do Sistema Solar) e sua proximidade com o Sol, sua gravidade é muito fraca (e sua Esfera de Colina é muito pequena) para reter um satélite natural. Basicamente, se um objecto grande se aproximasse hoje de Mercúrio, ao ponto de entrar realmente na sua Esfera de Colina, provavelmente seria arrebatado pela gravidade do Sol.
Uma outra forma em que Mercúrio não poderia ter adquirido uma lua tem a ver com a escassez de material na sua órbita. Isto pode ser devido aos ventos solares e aos raios de condensação de materiais mais leves, onde substâncias vestigiais como hidrogênio e metano permaneceram na forma gasosa mais perto do Sol durante a formação de Mercúrio, e foram daí arrastados. Isso deixou apenas elementos como ferro e níquel na forma sólida, que depois se coalesceram para formar Mercúrio e os outros planetas terrestres.
Por um tempo no início dos anos 70, os astrônomos pensavam que o Mercúrio poderia ter uma lua. Instrumentos a bordo da nave espacial Mariner 10 da NASA detectaram grandes quantidades de radiação ultravioleta nas proximidades de Mercúrio que os astrônomos acreditavam não pertencer a Mercúrio. Assim, alguns teorizavam que essa radiação vinha de uma lua próxima. Infelizmente, a radiação desapareceu no dia seguinte, e mais tarde descobriu-se que a fonte era na verdade uma estrela distante.
Alas, parece que planetas que estão demasiado próximos do Sol, como Mercúrio e Vénus, estão destinados a ficar sem satélites naturais. É uma coisa boa então que nós terráqueos tivemos a sorte de viver em um mundo que está longe o suficiente do Sol e tem uma Esfera de Colina grande o suficiente para manter um satélite. Também temos a sorte de que a colisão massiva que criou a nossa Lua aconteceu há tanto tempo!
Escrevemos vários artigos para o Universo Hoje sobre Mercúrio. 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 Há no Sistema Solar?
Se você quiser mais informações sobre Mercúrio, veja o Guia de Exploração do Sistema Solar da NASA, e aqui está um link para a página da NASA MESSENGER Misson Page.
Também gravamos um episódio de Astronomia Fundida tudo sobre Mercúrio. Ouça aqui, Episódio 49: Mercúrio.