Este artigo foi publicado originalmente em A conversa. A publicação contribuiu com o artigo para Space.com’s Vozes de especialistas: artigos de opinião e insights.
Se você já viu ilustrações ou modelos do sistema solartalvez você tenha notado que todos os planetas orbitam o sol mais ou menos no mesmo plano, viajando na mesma direção.
Qual caminho é ‘para baixo’?
A gravidade da Terra tem muito a ver com o que as pessoas pensam que está em alta e o que está em baixa. As coisas caem em direção ao chão, mas essa direção depende de onde você está.
Imagine que você está em algum lugar na América do Norte e aponta para baixo. Se você estender uma linha da ponta do dedo até o fim a Terraessa linha apontaria na direção de “para cima” para alguém em um barco no sul do Oceano Índico.
No quadro geral, “para baixo” poderia ser definido como estando abaixo do plano do sistema solar, que é conhecido como eclíptica. Por convenção, dizemos que acima do plano é onde o planetas são vistos orbitando no sentido anti-horário ao redor do sol, e de baixo eles são vistos orbitando no sentido horário.
Ainda mais sabores de ‘down’
Existe algo especial sobre a direção descendente em relação à eclíptica? Para responder a isso, precisamos diminuir ainda mais o zoom. Nosso sistema solar está centrado no Sol, que é apenas um dos cerca de 100 bilhões de estrelas em nossa galáxia, o Via Láctea.
Cada uma dessas estrelas e seus planetas associados são todos orbitando em torno do centro da Via Lácteatal como os planetas orbitam as suas estrelas, mas numa escala de tempo muito mais longa. E assim como os planetas do nosso sistema solar não estão em órbitas aleatórias, as estrelas da Via Láctea orbitam o centro da galáxia perto de um plano, que é chamado de plano galáctico.
Este plano não está orientado da mesma forma que a eclíptica do nosso sistema solar. Na verdade, o ângulo entre os dois planos é cerca de 60 graus.
Dando mais um passo atrás, a Via Láctea faz parte de um aglomerado de galáxias conhecido como o Grupo Locale – você pode ver onde isso vai dar – essas galáxias estão em sua maioria dentro de outro plano, chamado plano supergaláctico. O plano supergaláctico é quase perpendicular ao plano galáctico, com uma ângulo entre os dois planos de cerca de 84,5 graus.
O modo como esses corpos acabam percorrendo caminhos próximos ao mesmo plano tem a ver com a forma como eles se formaram.
Colapso da nebulosa solar
O material que acabaria por compor o sol e os planetas do sistema solar começou como uma nuvem difusa e muito extensa de gás e poeira chamada nebulosa solar. Cada partícula dentro da nebulosa solar tinha uma pequena quantidade de massa. Porque qualquer massa exerce força gravitacionalessas partículas foram atraídas uma pela outra, embora apenas muito fracamente.
As partículas da nebulosa solar começaram a mover-se muito lentamente. Mas durante muito tempo, a atração mútua que estas partículas sentiram graças à gravidade fez com que nuvem comece a se atrair para dentro de si mesma, encolhendo.
Também teria havido uma ligeira rotação geral na nebulosa solar, talvez graças à atração gravitacional de uma estrela que passava. À medida que a nuvem entrasse em colapso, essa rotação teria aumentado em velocidade, assim como um patinador giratório gira cada vez mais rápido à medida que puxa os braços em direção ao corpo.
À medida que a nuvem continuava a encolher, as partículas individuais aproximavam-se umas das outras e tinham cada vez mais interacções que afectavam o seu movimento, tanto por causa da gravidade como de colisões entre elas. Esses interações fez com que partículas individuais em órbitas que estavam inclinadas para longe da direção da rotação geral da nuvem reorientassem suas órbitas.
Por exemplo, se uma partícula que desce através do plano orbital colidir com uma partícula que sobe através desse plano, a interação tenderia a cancelar esse movimento vertical e reorientar suas órbitas para dentro do avião.
Eventualmente, o que antes era uma nuvem amorfa de partículas entrou em colapso em um formato de disco. Então partículas em órbitas semelhantes começaram a se aglomerareventualmente formando o sol e todos os planetas que o orbitam hoje.
Em escalas muito maiores, tipos semelhantes de interações foram provavelmente o que acabou confinando a maioria das estrelas que compõem a Via Láctea ao plano galáctico, e a maioria das galáxias que compõem o Grupo Local ao plano supergaláctico.
As orientações dos planos eclíptico, galáctico e supergaláctico remontam todas à direção de rotação aleatória inicial das nuvens a partir das quais se formaram.
Então, o que há abaixo da Terra?
Portanto, não há realmente nada de especial na direção que definimos como “para baixo” em relação à Terra, a não ser o fato de que não há muita coisa orbitando o Sol nessa direção.
Se você for longe o suficiente nessa direção, eventualmente encontrará outras estrelas com seus próprios sistemas planetários orbitando em orientações completamente diferentes. E se você for ainda mais longe, poderá encontrar outras galáxias com seus próprios planos de rotação.
Esta questão destaca um dos meus aspectos favoritos da astronomia: ela coloca tudo em perspectiva. Se você perguntasse a cem pessoas na sua rua: “Qual é o caminho para baixo?” cada um deles apontaria na mesma direção. Mas imagine que você fez essa pergunta de pessoas em toda a Terraou de formas de vida inteligentes em outros sistemas planetários ou mesmo em outras galáxias. Todos apontariam em direções diferentes.
