Formação e evolução do Sistema Solar: diferenças entre revisões

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[[Ficheiro:Protoplanetary disk.jpg|thumb|300px|Representação artística do [[disco protoplanetário]].]]
*Artigo [[Formação e evolução do Sistema Solar]]
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[[Imagem:Protoplanetary-disk.jpg|thumb|upright=1.5|Concepção do artista de um disco protoplanetário]]


A '''formação e [[evolução]] do [[Sistema Solar]]''' começou há cerca de 4,6 bilhões de anos com o [[colapso gravitacional]] de uma pequena parte de uma [[nuvem molecular]] gigante.<ref name="Bouvier" /> A maior parte da massa em colapso coletada no centro, formando o [[Sol]], enquanto o resto se achatoram em um disco protoplanetário do qual os [[Planeta|planetas]], [[Lua|luas]], [[Asteroide|asteroides]] e outros [[Corpo menor do Sistema Solar|pequenos corpos do Sistema Solar]] se formaram. Este modelo, conhecido como a [[hipótese nebular]], foi desenvolvido pela primeira vez no século XVIII por [[Emanuel Swedenborg]], [[Immanuel Kant]] e [[Pierre-Simon Laplace]]. Seu desenvolvimento subsequente entrelaça uma variedade de disciplinas científicas, incluindo [[astronomia]], [[química]], [[geologia]], [[física]] e [[Planetologia|ciência planetária]]. Desde o início da [[era espacial]] na década de 1950 e a descoberta de planetas extrasolares na década de 1990, o modelo tem sido desafiado e refinado para explicar novas observações. O Sistema Solar evoluiu consideravelmente desde sua formação inicial. Muitas luas se formaram a partir de discos circulantes de gás e poeira ao redor de seus planetas-mãe, enquanto acredita-se que outras luas se formaram independentemente e mais tarde foram capturadas por seus planetas. Outros, como a Lua da Terra, podem ser o resultado de [[Hipótese do grande impacto|colisões gigantes]]. Colisões entre corpos ocorreram continuamente até os dias atuais e têm sido centrais para a evolução do Sistema Solar. As posições dos planetas podem ter mudado devido às interações gravitacionais.<ref name="Gomes" /> Acredita-se que essa migração planetária tenha sido responsável por grande parte da evolução inicial do Sistema Solar. Em cerca de 5 bilhões de anos, o Sol esfriará e expandirá para fora para muitas vezes seu diâmetro atual (tornando-se um gigante vermelho), antes de lançar suas camadas externas como uma nebulosa planetária e deixar para trás um remanescente estelar conhecido como anã branca. Em um futuro distante, a gravidade das estrelas que passam gradualmente reduzirá a comitiva de planetas do Sol. Alguns planetas serão destruídos, outros ejetados no espaço interestelar. Em última análise, ao longo de dezenas de bilhões de anos, é provável que o Sol fique sem nenhum dos corpos originais em órbita ao seu redor.<ref name=dyson />
A '''formação e [[evolução]] do [[Sistema Solar]]''' iniciou-se há cerca de 4,6 {{PEPB2|mil milhões|bilhões}} de anos, com o colapso [[gravidade|gravitacional]] de uma pequena parte de uma [[nuvem molecular]].<ref name="Idade_Universo">{{citar web|url=http://www.nature.com/ngeo/journal/v3/n9/full/ngeo941.html|título=The age of the Solar System redefined by the oldest Pb–Pb age of a meteoritic inclusion|data=22 de agosto de 2010|acessodata=14 de abril de 2019|publicado=[[Nature|Nature Geoscience]]|autor=Audrey Bouvier e Meenakshi Wadhwa|notas=A datação foi baseada na análise da [[Inclusão (mineralogia)|inclusão]] de chumbo, mais antiga, encontrada em [[meteorito]]s, que se pensa ser o um dos primeiros materiais sólidos formados na [[nebulosa solar]].}}</ref> A maior parte da massa colapsada ficou no centro, formando o [[Sol]], enquanto que o resto achatou, devido à força gravitacional, tornando-se num [[disco protoplanetário]], que mais tarde viria a formar os [[planetas]], [[satélites naturais|luas]], [[asteroide]]s e outros [[Corpo menor do sistema solar|corpos menores]] do sistema solar.


==História==
Este modelo, amplamente aceite, é conhecido por [[hipótese nebular]] e foi inicialmente desenvolvido no século XVIII por [[Emanuel Swedenborg]], [[Immanuel Kant]] e [[Pierre Simon Laplace]]. O desenvolvimento desta teoria teve um grande impacto noutras disciplinas científicas, como a [[astronomia]], [[física]], [[geologia]] e [[planetologia]]. Desde o início da [[era espacial]] na década de 50 e da descoberta de [[exoplaneta]]s na década de 90, o modelo têm sido testado e melhorado para que possa explicar as novas observações.
[[File:Pierre-Simon Laplace.jpg|thumb|upright|right|[[Pierre-Simon Laplace]], um dos criadores da hipótese nebular]]
As ideias relativas à origem e ao destino do mundo datam dos primeiros escritos conhecidos; no entanto, durante quase todo esse tempo, não houve tentativa de vincular tais teorias à existência de um "Sistema Solar", simplesmente porque não se pensava que o Sistema Solar, no sentido de que agora o entendemos, existia. O primeiro passo para uma teoria da formação e evolução do Sistema Solar foi a aceitação geral do heliocentrismo, que colocou o Sol no centro do sistema e da Terra em órbita ao seu redor. Este conceito havia se desenvolvido por milênios (Aristarco de Samos havia sugerido isso já em 250 a.C.), mas não foi amplamente aceito até o final do século XVII. O primeiro uso registrado do termo "Sistema Solar" data de 1704.<ref>{{citar web|obra=Merriam Webster Online Dictionary |título=Solar system | url = http://www.merriam-webster.com/dictionary/solar%20system |acessodata=2008-04-15 |ano=2008}}</ref>


A teoria padrão atual para a formação do Sistema Solar, a hipótese nebular, caiu dentro e fora de favor desde sua formulação por Emanuel Swedenborg, Immanuel Kant e Pierre-Simon Laplace no século XVIII. A crítica mais significativa da hipótese foi sua aparente incapacidade de explicar a relativa falta de momento angular do Sol quando comparada com os planetas.<ref>{{citar periódico|autor=Michael Mark Woolfson |autorlink=Michael Woolfson |periódico=Philosophical Transactions of the Royal Society | volume=313 |título=Rotation in the Solar System |número=1524 |ano=1984 |páginas=5–18 | bibcode=1984RSPTA.313....5W | doi=10.1098/rsta.1984.0078 | s2cid=120193937 }}</ref> No entanto, desde o início da década de 1980 estudos de estrelas jovens têm mostrado que elas estão cercadas por discos frescos de poeira e gás, exatamente como prevê a hipótese nebular, o que levou à sua reaceitação.<ref>{{citar web| url = https://www.newscientist.com/channel/solar-system/comets-asteroids/mg13117837.100 |título=Birth of the planets: The Earth and its fellow planets may be survivors from a time when planets ricocheted around the Sun like ball bearings on a pinball table |obra=New Scientist |autor=Nigel Henbest |ano=1991 |acessodata=2008-04-18}}</ref>
O [[Sistema Solar]] evoluiu bastante desde o momento da sua formação. Muitas das luas se formaram a partir de discos circulares de poeira e gás, à volta dos planetas parceiros, enquanto que outras se pensa terem-se formado de forma independente e, mais tarde, foram capturadas por planetas. Há ainda quem defenda a hipótese de que algumas luas, tal como a da [[Terra]], [[Lua]], se formaram a partir de um [[Hipótese do grande impacto|grande impacto]]. As colisões entre corpos têm sempre ocorrido até ao presente e foram fundamentais para a evolução do Sistema Solar. As posições dos planetas foram várias vezes deslocadas, tendo estes mudado de lugar.<ref name="Gomes">{{citar jornal|url=http://www.nature.com/nature/journal/v435/n7041/pdf/nature03676.pdf|título=Origin of the cataclysmic Late Heavy Bombardment period of the terrestrial planets|data=26 de Maio de 2005|publicado=[[Nature]]|número=7041|volume=435|língua=en|bibcode=2005Natur.435..466G|doi=10.1038/nature03676|pmid=15917802|autor=R. Gomes, H.F. Levinson, K. Tsiganis e Alessandro Morbidelli|páginas=466–9}}</ref> Pensa-se agora que esta [[migração planetária]] seja responsável por grande parte da evolução inicial do Sistema Solar.


A compreensão de como o Sol deve continuar a evoluir exigiu uma compreensão da fonte de seu poder. A confirmação de Arthur Stanley Eddington da teoria da relatividade de Albert Einstein levou à sua percepção de que a energia do Sol vem de reações de fusão nuclear em seu núcleo, fundindo hidrogênio em hélio.<ref>{{citar livro|título=The Sun: A Biography |autor=David Whitehouse |data=2005 |publicado=John Wiley and Sons | isbn=978-0-470-09297-2}}</ref> Em 1935, Eddington foi mais longe e sugeriu que outros elementos também poderiam se formar dentro das estrelas.<ref name=Hoyle2005>{{citar livro|título=Fred Hoyle: A Life in Science |autor=Simon Mitton |publicado=Aurum|data=2005|capítulo=Origin of the Chemical Elements|páginas=197–222 | isbn=978-1-85410-961-3}}</ref> Fred Hoyle elaborou sobre esta premissa argumentando que estrelas evoluídas chamadas gigantes vermelhas criaram muitos elementos mais pesados do que hidrogênio e hélio em seus núcleos. Quando um gigante vermelho finalmente lança suas camadas externas, esses elementos seriam então reciclados para formar outros sistemas estelares.<ref name=Hoyle2005/>
Daqui a cerca de 5&nbsp;mil milhões de anos, o [[Sol]] irá arrefecer e expandir-se até muitas vezes o seu diâmetro atual (tornando-se uma [[gigante vermelha]]), antes de perder para o espaço as suas camadas exteriores numa [[nebulosa planetária]] e de deixar para trás os restos estelares conhecidos por [[anã branca]]. Num futuro muito distante, a passagem de estrelas, por ação da gravidade, irá moldar a sequência de planetas em redor do Sol. Alguns dos planetas serão destruídos, outros ejetados para o espaço interestelar. Finalmente, passados bilhões de anos, é provável que se encontre o Sol sem um dos corpos originais a orbitá-lo.<ref name="dyson">{{citar jornal|url=http://www.think-aboutit.com/Misc/time_without_end.htm|título=Time Without End: Physics and Biology in an open Universe|data=Julho de 1979|publicado=Institute for Advanced Study, Princeton New Jersey|jornal=Reviews of Modern Physics|número=3|volume=51|língua=en|bibcode=1979RvMP...51..447D|doi=10.1103/RevModPhys.51.447|autor=[[Freeman Dyson|Freeman J. Dyson]]|páginas=447}}</ref>


== História ==
==Formação==
[[Ficheiro:Pierre-Simon Laplace.jpg|thumb|direita|[[Pierre Simon Laplace]], um dos autores da hipótese nebular.]]


=== ''Nebulosa presolar'' ===
Desde os primeiros registos escritos que se encontram ideias a respeito da origem e evolução do mundo, no entanto, não se registam quaisquer tentativas de ligar tais teorias à existência de um "Sistema Solar", simplesmente, porque não se pensava que o Sistema Solar, da forma como o conhecemos, existisse. O primeiro passo para a teoria da formação e evolução do Sistema Solar foi a aceitação da [[Heliocentrismo|teoria heliocêntrica]], que colocava o Sol no centro do sistema e a Terra a orbitá-lo. Esta hipótese já tinha sido colocada há milénios ([[Aristarco de Samos]] surgiu por volta do ano 250 a.C.),<ref>{{citar livro|url=http://press.princeton.edu/chapters/s7785.html|título=A Concise History of Solar and Stellar Physics|ultimo=Tassoul|primeiro=Jean|ultimo2=Tassoul|primeiro2=Monique|editora=[[Princeton University Press]]|ano=2004|páginas=304|língua=en|isbn=9780691117119|capítulo=1.5 The Alexandrian Period}}</ref> mas só foi maioritariamente aceite no final do século XVII. O termo "Sistema Solar" foi usado, pela primeira vez, em 1704.<ref>{{citar web|url=http://www.merriam-webster.com/dictionary/solar%20system|título=Solar System|data=2008|publicado=[[Merriam-Webster|Merriam Webster Online Dictionary]]|língua=en}}</ref>
A hipótese nebular diz que o Sistema Solar se formou a partir do colapso gravitacional de um fragmento de uma nuvem molecular gigante.<ref name="Montmerle2006" /> A nuvem tinha cerca de 20 parsec (65 anos-luz) de diâmetro,<ref name="Montmerle2006" /> enquanto os fragmentos tinham cerca de 1 parsec (três-quartos de anos-luz) de diâmetro.<ref name="Arizona">{{citar web|título=Lecture 13: The Nebular Theory of the origin of the Solar System|url = http://atropos.as.arizona.edu/aiz/teaching/nats102/mario/solar_system.html|autor=Ann Zabludoff |autorlink= Ann Zabludoff |acessodata=2006-12-27 |data=primavera de 2003}}</ref> O colapso posterior dos fragmentos levou à formação de núcleos densos.<ref group="lower-alpha">An astronomical unit, or AU, is the average distance between the Earth and the Sun, or about 150 million kilometres. It is the standard unit of measurement for interplanetary distances.</ref><ref name="Montmerle2006" /><ref>{{citar periódico|periódico=Earth, Moon, and Planets|publicado=Springer Netherlands|volume=34|ano=1986|páginas=93–100 |título= Further Considerations on Contracting Solar Nebula|autor=J. J. Rawal|local=Nehru Planetarium, Bombay India| doi=10.1007/BF00054038|número=1|bibcode=1986EM&P...34...93R |s2cid=121914773}}</ref> Um desses fragmentos (conhecido como ''nebulosa presolar'') formou o que se tornou o Sistema Solar.<ref name="composition">{{citar conferência|autor=W. M. Irvine |título=The chemical composition of the pre-solar nebula |títulolivro=Cometary Exploration |ano=1983 | volume=1 | editor=T. I. Gombosi |páginas=3–12 | bibcode=1983coex....1....3I }}</ref> A composição desta região com uma massa pouco acima da do Sol (<var>M</var><sub>☉</sub>) era quase a mesma do Sol de hoje, com hidrogênio, juntamente com hélio e vestígios de lítio produzidos pela nucleossíntese do Big Bang, formando cerca de 98% de sua massa. Os 2% restantes da massa consistiam de elementos mais pesados que foram criados pela nucleossíntese em gerações anteriores de estrelas.{{sfn|Zeilik|Gregory|1998|p=207}} No final da vida dessas estrelas, eles ejetaram elementos mais pesados para o meio interestelar.<ref name="Lineweaver2001">{{citar periódico |título=An Estimate of the Age Distribution of Terrestrial Planets in the Universe: Quantifying Metallicity as a Selection Effect |periódico=Icarus |número=2 |autor=Charles H. Lineweaver |ano=2001 |páginas=307–313 |arxiv=astro-ph/0012399 |bibcode=2001Icar..151..307L |doi=10.1006/icar.2001.6607 |volume=151 |s2cid=14077895}}</ref>
[[File:M42proplyds.jpg|thumb|left|Imagem do hubble de discos protoplanetários na Nebulosa de Órion, um "berçário estelar" de anos-luz, provavelmente muito semelhante à nebulosa primordial da qual o Sol se formou]]
As inclusões mais antigas encontradas em meteoritos, pensadas para rastrear o primeiro material sólido a se formar na nebulosa presolar, têm 4.568,2 milhões de anos, o que é uma definição da idade do Sistema Solar.<ref name="Bouvier">{{citar periódico|autor1=Audrey Bouvier |autor2=Meenakshi Wadhwa |título=The age of the solar system redefined by the oldest Pb-Pb age of a meteoritic inclusion |periódico=Nature Geoscience |ano=2010 | doi=10.1038/NGEO941 | volume=3 |número=9 |páginas=637–641|bibcode = 2010NatGe...3..637B}}</ref> Estudos de meteoritos antigos revelam traços de núcleos de filhas estáveis de isótopos de curta duração, como o ferro-60, que só se formam em estrelas explosivas e de curta duração. Isso indica que uma ou mais supernovas ocorreram nas proximidades. Uma onda de choque de uma supernova pode ter desencadeado a formação do Sol criando regiões relativamente densas dentro da nuvem, causando o colapso dessas regiões.<ref>{{citar periódico|último1= Williams |primeiro1= J.|título= The astrophysical environment of the solar birthplace|periódico= Contemporary Physics| volume = 51|número= 5|páginas= 381–396|ano= 2010| doi = 10.1080/00107511003764725|bibcode = 2010ConPh..51..381W |arxiv = 1008.2973 | s2cid = 118354201}}</ref> Porque apenas estrelas massivas e de curta duração produzem supernovas, o Sol deve ter se formado em uma grande região formadora de estrelas que produziu estrelas massivas, possivelmente semelhantes à Nebulosa de Órion.<ref name=cradle>{{citar periódico|autor1=J. Jeff Hester |autor2=Steven J. Desch |autor3=Kevin R. Healy |autor4=Laurie A. Leshin |título= The Cradle of the Solar System|periódico=Science|data=21 de maio de 2004 |páginas= 1116–1117 | volume=304 | doi=10.1126/science.1096808 | pmid=15155936|número=5674|bibcode = 2004Sci...304.1116H |s2cid=117722734 |url=https://pdfs.semanticscholar.org/9beb/4bbfab32abbd1dd0cc34f3345a01e179bcab.pdf |arquivourl=https://web.archive.org/web/20200213000042/https://pdfs.semanticscholar.org/9beb/4bbfab32abbd1dd0cc34f3345a01e179bcab.pdf |urlmorta= sim|arquivodata=13 de fevereiro de 2020}}</ref><ref name=iron>{{citar periódico|periódico=Science |ano= 2007| volume= 316|número= 5828|páginas=1178–1181| doi=10.1126/science.1141040|título=Evidence for a Late Supernova Injection of <sup>60</sup>Fe into the Protoplanetary Disk|autor1=Martin Bizzarro |autor2=David Ulfbeck |autor3=Anne Trinquier |autor4=Kristine Thrane |autor5=James N. Connelly |autor6=Bradley S. Meyer | pmid=17525336|bibcode = 2007Sci...316.1178B |s2cid= 19242845}}</ref> Estudos da estrutura do cinturão de Kuiper e de materiais anômalos dentro dele sugerem que o Sol se formou dentro de um aglomerado entre 1.000 e 10 000 estrelas com um diâmetro entre 6,5 e 19,5 anos-luz e uma massa coletiva de 3.000 [[Massa solar|<var>M</var><sub>☉</sub>]]. Este aglomerado começou a se separar entre 135 milhões e 535 milhões de anos após a formação.<ref>{{citar web|url=http://www.princeton.edu/main/news/archive/S34/82/42M30/|publicado=News at Princeton|acessodata=24 de setembro de 2012|título= Slow-Moving Rocks Better Odds That Life Crashed to Earth from Space|autor=Morgan Kelly}}</ref><ref>{{citar periódico|título=The Lost Siblings of the Sun|autor= Simon F. Portegies Zwart|periódico=Astrophysical Journal|ano=2009|volume=696|número= L13–L16| doi= 10.1088/0004-637X/696/1/L13|páginas=L13–L16|bibcode=2009ApJ...696L..13P |arxiv = 0903.0237 |s2cid= 17168366}}</ref> Várias simulações do nosso jovem Sol interagindo com estrelas próximas ao longo dos primeiros 100 milhões de anos de sua vida produzem órbitas anômalas observadas no sistema solar, como objetos separados.<ref>{{citar periódico|título= The formation of the Oort cloud in open cluster environments|autor1=Nathan A. Kaib |autor2=Thomas Quinn |periódico=Icarus|volume= 197|número=1|ano=2008|páginas= 221–238|doi=10.1016/j.icarus.2008.03.020|bibcode=2008Icar..197..221K |arxiv = 0707.4515 |s2cid=14342946}}</ref>


Por causa da conservação do momento angular, a nebulosa girou mais rápido à medida que colapsada. À medida que o material dentro da nebulosa se condensava, os átomos dentro dele começaram a colidir com frequência crescente, convertendo sua energia cinética em calor. O centro, onde a maior parte da massa coletada, tornou-se cada vez mais quente que o disco circundante.<ref name= "Arizona" /> Ao longo de cerca de 100 000 anos,<ref name=Montmerle2006>{{citar periódico|autor1=Thierry Montmerle |autor2=Jean-Charles Augereau |autor3=Marc Chaussidon |título=Solar System Formation and Early Evolution: the First 100 Million Years|periódico=Earth, Moon, and Planets|volume=98|número=1–4|publicado=Springer|páginas=39–95|ano=2006|doi=10.1007/s11038-006-9087-5| bibcode=2006EM&P...98...39M |s2cid=120504344 }}</ref> as forças concorrentes de gravidade, pressão de gás, campos magnéticos e rotação fizeram com que a nebulosa contraída se achatasse em um disco protoplanetário giratório com um diâmetro de cerca de 200 UA<ref name= "Arizona" /> e formasse uma protoestrela quente e densa (uma estrela na qual a fusão de hidrogênio ainda não começou) no centro.<ref>{{citar periódico|ano= 2005|autor=Jane S. Greaves |título= Disks Around Stars and the Growth of Planetary Systems|periódico=Science | volume=307 |páginas=68–71 | doi=10.1126/science.1101979 | pmid= 15637266 |número= 5706 |bibcode = 2005Sci...307...68G |s2cid=27720602}}</ref>
A teoria aceite atualmente para descrever a formação do Sistema Solar, a [[hipótese nebular]], tem sido apoiada e refutada desde que foi formulada por [[Emanuel Swedenborg]], [[Immanuel Kant]] e [[Pierre Simon Laplace]], no século XVIII. A crítica mais significativa a esta hipótese era a sua aparente incapacidade para explicar a falta de [[momento angular]] do Sol comparando com o dos planetas.<ref>{{citar jornal|título=Rotation in the Solar System|publicado=[[Philosophical Transactions of the Royal Society of London]]|ano=1984|número=1524|volume=313|bibcode=1984RSPTA.313....5W|doi=10.1098/rsta.1984.0078|autor=M. M. Woolfson|páginas=5}}</ref> Contudo, desde o início da década de 1980, estudos sobre estrelas jovens demonstraram-nas rodeadas por discos gelados de poeira e gás, exatamente como a hipótese nebular previa, o que levou novamente à sua aceitação.<ref>{{citar web|url=http://space.newscientist.com/channel/solar-system/comets-asteroids/mg13117837.100|título=Birth of the planets: The Earth and its fellow planets may be survivors from a time when planets ricocheted around the Sun like ball bearings on a pinball table|data=24 de agosto de 1991|publicado=[[New Scientist]]|autor=Nigel Henbest|língua=en}}</ref>


Neste ponto de sua evolução, acredita-se que o Sol tenha sido uma [[Variável T Tauri|estrela T Tauri]].<ref name=apj2_313>{{citar periódico|autor1=Caffe, M. W. |autor2=Hohenberg, C. M. |autor3=Swindle, T. D. |autor4=Goswami, J. N. |título=Evidence in meteorites for an active early sun |periódico=Astrophysical Journal Letters | volume=313 |data=1 de fevereiro de 1987 |páginas=L31–L35 | doi=10.1086/184826 | bibcode=1987ApJ...313L..31C | hdl=2060/19850018239 | hdl-access=free}}</ref> Estudos de estrelas de T Tauri mostram que muitas vezes são acompanhados por discos de matéria pré-planetária com massas de 0,001-0.1.<ref name= "Kitamara">{{citar conferência|autor1=M. Momose |autor2=Y. Kitamura |autor3=S. Yokogawa |autor4=R. Kawabe |autor5=M. Tamura |autor6=S. Ida |título=Investigation of the Physical Properties of Protoplanetary Disks around T Tauri Stars by a High-resolution Imaging Survey at lambda = 2 mm |periódico=The Proceedings of the IAU 8Th Asian-Pacific Regional Meeting |títulolivro=The Proceedings of the IAU 8th Asian-Pacific Regional Meeting, Volume I |ano=2003 |publicado=Astronomical Society of the Pacific Conference Series | volume=289 | editor=Ikeuchi, S. |editor2=Hearnshaw, J. |editor3= Hanawa, T. |páginas=85 |bibcode=2003ASPC..289...85M}}</ref> Esses discos se estendem a várias centenas de UA — o Telescópio Espacial Hubble observou discos protoplanetários de até 1000 UA de diâmetro em regiões formadoras de estrelas, como a Nebulosa de Órion<ref>{{citar periódico|periódico=The Astronomical Journal|data=março de 1999| volume= 117|número=3|páginas=1490–1504| doi=10.1086/300781|título=Hubble Space Telescope/NICMOS Imaging of Disks and Envelopes around Very Young Stars|autor1=Deborah L. Padgett |autor2=Wolfgang Brandner |autor3=Karl R. Stapelfeldt |display-authors=etal | bibcode=1999AJ....117.1490P|arxiv = astro-ph/9902101 |s2cid=16498360}}</ref> e são bastante frios, atingindo uma temperatura de superfície de apenas cerca de 1.000 K (730 °C; 1.340 °F) na sua parte mais quente.<ref>{{citar periódico|autor1=M. Küker |autor2=T. Henning |autor3=G. Rüdiger |título=Magnetic Star-Disk Coupling in Classical T Tauri Systems |periódico=Astrophysical Journal |ano=2003 | volume=589 |número=1 |páginas=397–409 | doi=10.1086/374408 | bibcode=2003ApJ...589..397K |s2cid=54039084 |url=http://pdfs.semanticscholar.org/8402/67bfa6887ea23cc1e4610c42cfe012fc8de6.pdf |arquivourl=https://web.archive.org/web/20200412143753/http://pdfs.semanticscholar.org/8402/67bfa6887ea23cc1e4610c42cfe012fc8de6.pdf |urlmorta= sim|arquivodata=2020-04-12}}</ref> Dentro de 50 milhões de anos, a temperatura e a pressão no núcleo do Sol tornaram-se tão grandes que seu hidrogênio começou a se fundir, criando uma fonte interna de energia que contrapuniu a contração gravitacional até que o equilíbrio hidrostático fosse alcançado.<ref name="Yi2001">{{citar periódico|autor1=Sukyoung Yi |autor2=Pierre Demarque |autor3=Yong-Cheol Kim |autor4=Young-Wook Lee |autor5=Chang H. Ree |autor6=Thibault Lejeune |autor7=Sydney Barnes |título=Toward Better Age Estimates for Stellar Populations: The <math>Y^{2}</math> Isochrones for Solar Mixture |periódico=Astrophysical Journal Supplement | arxiv=astro-ph/0104292 |data=2001 | volume=136 |número=2 |páginas=417–437 | doi=10.1086/321795 | bibcode=2001ApJS..136..417Y |s2cid=118940644}}</ref> Isso marcou a entrada do Sol na fase nobre de sua vida, conhecida como a sequência principal. Estrelas de sequência principal derivam energia da fusão de hidrogênio em hélio em seus núcleos. O Sol continua sendo uma estrela de sequência principal hoje.<ref name=sequence>{{harvnb|Zeilik|Gregory|1998|loc=p. 320}}</ref> À medida que o sistema solar primitivo continuava a evoluir, ele eventualmente se afastou de seus irmãos no berçário estelar, e continuou orbitando o centro da Via Láctea por conta própria.
Para perceber como o Sol vai continuar a evoluir é necessário compreender a sua fonte de [[energia]]. A aceitação, por parte de [[Arthur Stanley Eddington]], da [[teoria da relatividade]] de [[Albert Einstein]], levou-o a constatar que a energia do Sol tem como origem reações de [[fusão nuclear]] no seu núcleo.<ref>{{citar livro | título=The Sun: A Biography | autor=David Whitehouse | data=2005 | editora=[[John Wiley & Sons]] | isbn=978-0-470-09297-2}}</ref> Em 1935, Eddington foi mais longe, sugerindo que os elementos eram formados dentro das estrelas.<ref name="Hoyle2005">{{citar livro|título=Fred Hoyle: A Life in Science|autor=Simon Mitton|data=2005|editora=Aurum|páginas=197–222|isbn=978-1-85410-961-3|capítulo=Origin of the Chemical Elements}}</ref> [[Fred Hoyle]] apoiou a premissa, argumentando que as estrelas mais velhas chamadas [[gigante vermelha|gigantes vermelhas]] criavam muitos dos elementos mais pesados que o hidrogénio e hélio nos seus núcleos. Quando uma gigante vermelha finalmente perdia as suas camadas exteriores, esses elementos eram reciclados para formar outros sistemas planetários.<ref name=Hoyle2005/>


== Formação ==
===Formação dos planetas===
Acredita-se que os vários planetas se formaram a partir da nebulosa solar, a nuvem em forma de disco de gás e poeira que sobrou da formação do Sol.<ref>{{citar periódico|título=Chondrule-forming Shock Fronts in the Solar Nebula: A Possible Unified Scenario for Planet and Chondrite Formation|autor1=A. P. Boss |autor2=R. H. Durisen |doi=10.1086/429160|ano=2005|periódico=The Astrophysical Journal|volume=621|número=2|páginas=L137–L140|bibcode=2005ApJ...621L.137B|arxiv = astro-ph/0501592 |s2cid=15244154 }}</ref> O método atualmente aceito pelo qual os planetas se formaram é o [[Acreção (astrofísica)|acreção]], no qual os planetas começaram como grãos de poeira em órbita ao redor da protoestrela central. Através do contato direto e da auto-organização, esses grãos formaram-se em aglomerados de até 200 m de diâmetro, que por sua vez colidiram para formar corpos maiores (planetésimais) de ~10 km (6,2 mi) de tamanho. Estes aumentaram gradualmente através de novas colisões, crescendo à taxa de centímetros por ano ao longo dos próximos milhões de anos.<ref name=Goldreich1973>{{citar periódico|autor1=P. Goldreich |autor2=W. R. Ward |título=The Formation of Planetesimals |periódico=Astrophysical Journal |ano=1973 | volume=183 |páginas=1051 | bibcode=1973ApJ...183.1051G | doi=10.1086/152291}}</ref>
{{Artigo principal|Hipótese nebular}}
=== Nebulosa pré-solar ===
A hipótese nebular defende que o Sistema Solar se formou a partir do colapso gravitacional de um fragmento de uma grande [[nuvem molecular]].<ref name="Montmerle2006">{{citar jornal|título=Solar System Formation and Early Evolution: the First 100 Million Years|publicado=Spinger|jornal=Earth, Moon, and Planets|ano=2006|número=1–4|volume=98|bibcode=2006EM&P...98...39M|doi=10.1007/s11038-006-9087-5|autor=Thierry Montmerle, Jean-Charles Augereau, Marc Chaussidon, Mathieu Gounelle, Bernard Marty, A. Morbidelli|páginas=39–95}}</ref> O tamanho da nuvem era de 20&nbsp;[[parsec|pc]],<ref name=Montmerle2006/> enquanto que os fragmentos tinham cerca de 1&nbsp;pc de extensão.<ref name="Arizona">{{citar web|url=http://atropos.as.arizona.edu/aiz/teaching/nats102/mario/solar_system.html|título=Lecture 13: The Nebular Theory of the origin of the Solar System|data=6 de março de 2003|publicado=[[Universidade do Arizona]]|autor=Ann Zabludoff|língua=en}}</ref> O colapso posterior dos fragmentos levou à formação de núcleos mais densos com 0,01 a 0,1&nbsp;pc (2000 a 20000 UA de tamanho.{{nota de rodapé|Uma [[Unidade astronómica]] (UA) é a distância média entre a Terra e o Sol, aproximadamente 150 milhões de quilómetros. É a unidade de medida padrão para a medição de distâncias interplanetárias.}}<ref name=Montmerle2006/><ref>{{citar jornal|url=http://www.springerlink.com/content/r5825j48k66n8284/|título=Further Considerations on Contracting Solar Nebula|publicado=Springer|jornal=Earth, Moon, and Planets|ano=1986|número=1|volume=34|bibcode=1986EM&P...34...93R|doi=10.1007/BF00054038|autor=J. J. Rawal|páginas=93–100}}</ref> Um desses fragmentos colapsados, conhecido por ''nebulosa pré-solar'', acabaria por formar o Sistema Solar.<ref name="composition">{{citar conferência|autor=W. M. Irvine|título=The chemical composition of the pre-solar nebula|títulolivro=Cometary Exploration|ano=1983|volume=1|editor=T. I. Gombosi (ed.)|páginas=3–12|bibcode=1983coex....1....3I}}</ref> Esta região apresentava uma massa ligeiramente superior e uma constituição muito semelhante à do Sol na atualidade, em que [[hidrogénio]], [[hélio]] e vestígios de [[lítio]] resultantes da [[Nucleossíntese primordial]], formam 98% da sua massa. Os restantes 2% da sua massa são os [[Metalicidade|elementos mais pesados]], criados por [[nucleossíntese]], pelas estrelas numa fase jovem da sua vida.<ref>{{citar livro|título=Introductory Astronomy & Astrophysics|autor=Michael A. Zeilik e Stephen A. Gregory|ano=1998|isbn=0-03-006228-4|edição=4ª|publicado=Saunders College Publishing}}</ref> Numa fase mais adiantada da vida de uma estrela como o Sol, elas ejetam os elementos mais pesados para o [[meio interestelar]].<ref name="Lineweaver2001">{{citar jornal|título=An Estimate of the Age Distribution of Terrestrial Planets in the Universe: Quantifying Metallicity as a Selection Effect|jornal=Icarus|ano=2001|número=2|volume=151|arxiv=astro-ph/0012399|bibcode=2001Icar..151..307L|doi=10.1006/icar.2001.6607|autor=Charles H. Lineweaver|páginas=307}}</ref>


O sistema solar interno, a região do Sistema Solar dentro de 4 UA, era muito quente para moléculas voláteis como água e metano se condensarem, de modo que os planetésimais que se formaram lá só podiam se formar a partir de compostos com altos pontos de fusão, como metais (como ferro, níquel e alumínio) e silicatos rochosos. Esses corpos rochosos se tornariam os planetas terrestres (Mercúrio, Vênus, Terra e Marte). Esses compostos são bastante raros no Universo, compreendendo apenas 0,6% da massa da nebulosa, de modo que os planetas terrestres não poderiam crescer muito.<ref name=Arizona /> Os embriões terrestres cresceram cerca de 0,05 massas terrestres e deixaram de acumular matéria cerca de 100 000 anos após a formação do Sol; colisões subsequentes e fusões entre esses corpos do tamanho de planetas permitiram que planetas terrestres crescessem até seus tamanhos atuais.<ref name=sciam />
[[Ficheiro:M42proplyds.jpg|200px|thumb|esquerda|Imagem, tirada pelo [[Telescópio espacial Hubble|Hubble]], de um disco protoplanetário na [[Nebulosa de Órion]]. É uma "maternidade estelar", provavelmente, muito semelhante à nebulosa primordial da qual se formou o Sol.]]


Quando os planetas terrestres estavam se formando, eles permaneceram imersos em um disco de gás e poeira. O gás foi parcialmente suportado pela pressão e por isso não orbitou o Sol tão rapidamente quanto os planetas. O arrasto resultante e, mais importante, interações gravitacionais com o material circundante causaram uma transferência de momento angular, e como resultado os planetas gradualmente migraram para novas órbitas. Os modelos mostram que as variações de densidade e temperatura no disco regiam essa taxa de migração,<ref name=dangelo_lubow_2010>{{citar periódico|último=D'Angelo|primeiro=G.|autor2=Lubow, S. H. |título=Three-dimensional Disk-Planet Torques in a Locally Isothermal Disk|periódico=The Astrophysical Journal|data=2010|volume=724|número=1|páginas=730–747|doi=10.1088/0004-637X/724/1/730|arxiv = 1009.4148 |bibcode = 2010ApJ...724..730D |s2cid=119204765}}</ref><ref name=li2011>{{citar livro|último=Lubow|primeiro=S. H.|autor2=Ida, S. |capítulo=Planet Migration |bibcode=2011exop.book..347L|título=Exoplanets |publicado=University of Arizona Press, Tucson, AZ| editor=S. Seager. |páginas=347–371|ano=2011|arxiv=1004.4137}}</ref> mas a tendência líquida era que os planetas internos migrassem para dentro à medida que o disco se dissipava, deixando os planetas em suas órbitas atuais.<ref>{{citar web
Estudos de antigos [[meteorito]]s revelaram vestígios de núcleos estáveis de [[Produto de decaimento|isótopos-filho]] com períodos de vida curtos, tal como o [[ferro-60]], que apenas se formou em explosões das estrelas de vida curta. Isto indica que uma ou mais [[supernova]]s ocorreram perto do Sol enquanto este se formava. A [[onda de choque]] de uma supernova pode ter desencadeado a formação do Sol, ao criar regiões de elevada densidade dentro da nuvem, levando essas regiões a colapsar.<ref>{{Citar periódico|ultimo=Williams|primeiro=Jonathan P.|data=2010-09-01|titulo=The astrophysical environment of the solar birthplace|url=http://dx.doi.org/10.1080/00107511003764725|jornal=Contemporary Physics|volume=51|numero=5|paginas=381-396|doi=10.1080/00107511003764725|issn=0010-7514}}</ref> Devido ao facto de apenas estrelas massivas de vida curta, produzirem supernovas, o Sol deve-se ter formado numa grande região de formação de estrelas que produzia estrelas massivas, possivelmente como a [[Nebulosa de Órion]].<ref name="cradle">{{citar jornal|título=The Cradle of the Solar System|data=21-05-2004|jornal=[[Science]]|número=5674|volume=304|bibcode=2004Sci...304.1116H|doi=10.1126/science.1096808|pmid=15155936|autor=J. Jeff Hester, Steven J. Desch, Kevin R. Healy, Laurie A. Leshin|páginas=1116–1117}}</ref><ref name="iron">{{citar jornal|url=http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/316/5828/1178|título=Evidence for a Late Supernova Injection of <sup>60</sup>Fe into the Protoplanetary Disk|jornal=[[Science]]|ano=2007|número=5828|volume=316|bibcode=2007Sci...316.1178B|doi=10.1126/science.1141040|pmid=17525336|autor=Martin Bizzarro, David Ulfbeck, Anne Trinquier, Kristine Thrane, James N. Connelly, Bradley S. Meyer|páginas=1178–1181}}</ref> Estudos sobre a estrutura da [[Cintura de Kuiper]] e de materiais anómalos nesta cintura sugerem que o Sol se formou num aglomerado de estrelas com um diâmetro entre 6,5 e 19,5 anos-luz e uma massa total equivalente a 3000 sóis.<ref>{{citar jornal|título=The Lost Siblings of the Sun|jornal=[[Astrophysical Journal]]|ano=2009|número=L13–L16|volume=696|bibcode=2009ApJ...696L..13P|doi=10.1088/0004-637X/696/1/L13|autor=Simon F. Portegies Zwart|páginas=L13}}</ref> Várias simulações da interação do Sol, ainda jovem, com estrelas passageiras próximas durante os primeiros 100 milhões de anos da sua vida produziram estranhas órbitas, observadas em alguns corpos do Sistema Solar exterior, tais como os objetos do [[disco disperso]].<ref>{{citar jornal|ultimo=Kaib|primeiro=Nathan|ultimo2=Quinn|primeiro2=Thomas|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0019103508001395|título=The formation of the Oort cloud in open cluster environments|jornal=Icarus|ano=2008|paginas=221–238|lingua=en|bibcode=2008Icar..197..221K|doi=10.1016/j.icarus.2008.03.020|número=1|volume=197}}</ref>
|autor=Staff |título=How Earth Survived Birth
|obra=Astrobiology Magazine
|data=12 de janeiro de 2010
| url = http://www.astrobio.net/pressrelease/3370/how-earth-survived-birth |acessodata=2010-02-04
}}</ref>


Os planetas gigantes ([[Júpiter (planeta)|Júpiter]], [[Saturno (planeta)|Saturno]], [[Urano (planeta)|Urano]] e [[Netuno (planeta)|Netuno]]) formaram-se mais longe, além da linha de geada, que é o ponto entre as órbitas de Marte e Júpiter, onde o material é frio o suficiente para que compostos gelados voláteis permaneçam sólidos. Os gelos que formavam os planetas jovianos eram mais abundantes do que os metais e silicatos que formavam os planetas terrestres, permitindo que os planetas gigantes crescessem massivas o suficiente para capturar hidrogênio e hélio, os elementos mais leves e abundantes.<ref name="Arizona" /> Planetesimals além da linha de geada acumularam até 4 massas terrestres em cerca de 3 milhões de anos.<ref name=sciam /> Hoje, os quatro planetas gigantes compreendem pouco menos de 99% de toda a massa que orbita o Sol.<ref group=lower-alpha>The combined mass of Jupiter, Saturn, Uranus and Neptune is 445.6 Earth masses. The mass of remaining material is ~5.26 Earth masses or 1.1% (see [[Solar System#Notes]] and [[List of Solar System objects by mass]])</ref> Os teóricos acreditam que não é por acaso que Júpiter está logo depois da linha de geada. Como a linha de geada acumulava grandes quantidades de água através da evaporação de material gelado em queda, criou uma região de menor pressão que aumentou a velocidade das partículas de poeira em órbita e parou seu movimento em direção ao Sol. Na verdade, a linha de geada agiu como uma barreira que fez com que o material se acumulasse rapidamente a ~5 UA do Sol. Este excesso de material se fundiu em um grande embrião (ou núcleo) que começou a acumular um envelope através de acreção de gás do disco circundante a uma taxa cada vez maior.<ref name=ayliffe_bate_2009>{{citar periódico|último=Ayliffe|primeiro=B.|autor2= Bate, M. R.|título=Gas accretion on to planetary cores: three-dimensional self-gravitating radiation hydrodynamical calculations|periódico=Monthly Notices of the Royal Astronomical Society|ano=2009|volume=393|número=1|páginas=49–64|doi=10.1111/j.1365-2966.2008.14184.x|arxiv = 0811.1259 |bibcode = 2009MNRAS.393...49A |s2cid=15124882}}</ref><ref name=dangelo_bodenheimer_2013>{{citar periódico|último=D'Angelo|primeiro=G.|autor2= Bodenheimer, P. |título=Three-dimensional Radiation-hydrodynamics Calculations of the Envelopes of Young Planets Embedded in Protoplanetary Disks|periódico=The Astrophysical Journal|ano=2013|volume=778|número=1|páginas=77 (29 pp.)|doi=10.1088/0004-637X/778/1/77|arxiv = 1310.2211 |bibcode = 2013ApJ...778...77D |s2cid=118522228}}</ref> Quando a massa em volta se igualou à massa sólida do núcleo, o crescimento prosseguiu muito rapidamente, atingindo cerca de 150 massas terrestres ~105 anos depois e finalmente atingindo.<ref name=lhdb2009>{{citar periódico|último=Lissauer|primeiro=J. J.|autor2=Hubickyj, O. |autor3=D'Angelo, G. |autor4=Bodenheimer, P. |título=Models of Jupiter's growth incorporating thermal and hydrodynamic constraints|periódico=Icarus|ano=2009|volume=199|número=2|páginas=338–350|arxiv=0810.5186|doi=10.1016/j.icarus.2008.10.004|bibcode=2009Icar..199..338L |s2cid=18964068}}</ref> Saturno pode dever sua massa substancialmente menor simplesmente a ter se formado alguns milhões de anos depois de Júpiter, quando havia menos gás disponível para consumir.<ref name=sciam>{{citar periódico|título=The Genesis of Planets|autor=Douglas N. C. Lin |periódico=Scientific American |número=5|volume=298|data=maio de 2008 |páginas=50–59 | url = http://www.sciam.com/article.cfm?id=the-genesis-of-planets |formato=fee required|doi=10.1038/scientificamerican0508-50|pmid=18444325 |bibcode = 2008SciAm.298e..50C }}</ref><ref name="ddl2011">{{citar livro|capítulo=Giant Planet Formation |título=Exoplanets |publicado=University of Arizona Press |primeiro1=Gennaro |último1=D'Angelo |primeiro2=Richard H. |último2=Durisen |primeiro3=Jack J. |último3=Lissauer |editor-nome=Sara |editor-sobrenome=Seager |páginas=319–346 |data=dezembro de 2010 |isbn=978-0-8165-2945-2 |bibcode=2010exop.book..319D |arxiv=1006.5486}}</ref>
Devido à conservação do [[momento angular]], a nebulosa começou a girar mais depressa e colapsou. Enquanto o material dentro da nebulosa condensava, os átomos desta começaram a colidir mais frequentemente, convertendo a sua [[energia cinética]] em [[calor]]. O centro, onde a maior parte da massa se encontrava, tornou-se mais quente que o disco circundante.<ref name= "Arizona"/> Durante cerca de 100&nbsp;000 anos,<ref name=Montmerle2006/> a força da gravidade, pressão do gás, campos magnéticos e a rotação causada pela contração da nebulosa, até achatar, tornando-se um [[disco protoplanetário]], de, aproximadamente, 200&nbsp;UA, e com movimento de rotação,<ref name= "Arizona"/> formando uma [[protoestrela]]{{nota de rodapé|Uma [[protoestrela]] é uma estrela jovem que ainda não iniciou o processo de fusão do hidrogénio.}} quente e densa no centro.<ref>{{citar jornal|título=Disks Around Stars and the Growth of Planetary Systems|jornal=Science|ano=2005|número=5706|volume=307|bibcode=2005Sci...307...68G|doi=10.1126/science.1101979|pmid=15637266|autor=Jane S. Greaves|páginas=68–71}}</ref>


Estrelas Tauri como o jovem Sol têm ventos estelares muito mais fortes que estrelas mais estáveis e mais velhas. Pensa-se que Urano e Netuno se formaram depois de Júpiter e Saturno, quando o forte vento solar soprou grande parte do material do disco. Como resultado, esses planetas acumularam pouco hidrogênio e hélio - não mais do que cada um deles. Urano e Netuno são às vezes chamados de núcleos falhados
Nessa fase da sua [[Evolução estelar|evolução]], crê-se que o Sol tenha sido uma [[estrela T Tauri]].<ref name="apj2_313">{{citar jornal|título=Evidence in meteorites for an active early sun|data=1 de fevereiro de 1987|jornal=[[Astrophysical Journal]], Part 2 - Letters to the Editor|volume=313|bibcode=1987ApJ...313L..31C|doi=10.1086/184826|autor=M. W. Caffe, C. M. Hohenberg, T. D. Swindle, J. N. Goswami|páginas=L31–L35}}</ref> Estudos de estrelas T Tauri mostram que estas costumam estar acompanhadas por discos de matéria pré-planetária com uma [[massa solar]] compreendida entre 0,001 e 0,1.<ref name="Kitamara">{{citar conferência|autor=M. Momose, Y. Kitamura, S. Yokogawa, R. Kawabe, M. Tamura, S. Ida|título=Investigation of the Physical Properties of Protoplanetary Disks around T Tauri Stars by a High-resolution Imaging Survey at λ = 2 mm|títulolivro=The Proceedings of the IAU 8th Asian-Pacific Regional Meeting, Volume I|ano=2003|publicado=Astronomical Society of the Pacific Conference Series|volume=289|editor=Ikeuchi, S., Hearnshaw, J. and Hanawa, T. (eds.)|páginas=85|url=http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?2003ASPC..289...85M&amp;data_type=PDF_HIGH&amp;whole_paper=YES&amp;type=PRINTER&amp;filetype=.pdf}}</ref> Estes discos podem ter várias centenas de [[Unidade astronômica|UA]] - o [[Telescópio Espacial Hubble]] observou discos protoplanetários com 1000&nbsp;UA de diâmetro em regiões de [[formação estelar]], como a [[Nebulosa de Órion]]<ref>{{citar jornal|título=Hubble Space Telescope/NICMOS Imaging of Disks and Envelopes around Very Young Stars|data=Março de 1999|jornal=[[Astronomical Journal]]|número=3|volume=117|arxiv=astro-ph/9902101|bibcode=1999AJ....117.1490P|doi=10.1086/300781|autor=Deborah L. Padgett, Wolfgang Brandner, Karl R. Stapelfeldt, Stephen E. Strom, Susan Terebey, David Koerner|páginas=1490–1504}}</ref> - e são bastante frios, chegando a um milhar de graus [[Kelvin]], no máximo.<ref>{{citar jornal|título=Magnetic Star-Disk Coupling in Classical T Tauri Systems|data=Maio de 2003|jornal=[[Astrophysical Journal]]|número=1|volume=589|bibcode=2003ApJ...589..397K|doi=10.1086/374408|autor=Manfred Küker, Thomas Henning, Günther Rüdiger|páginas=397}}</ref>


Traduzido com a versão gratuita do tradutor - www.DeepL.com/Translator.<ref name="thommes" /> O principal problema com as teorias de formação para estes planetas é a escala de tempo de sua formação. Nas localidades atuais, teria levado milhões de anos para que seus núcleos acretarem.<ref name="ddl2011" /> Isto significa que Urano e Netuno podem ter se formado mais perto do Sol - ao nascer ou mesmo entre Júpiter e Saturno - e posteriormente migraram ou foram ejetados para fora.<ref name="thommes" /><ref name="Levison2007" /> O movimento na era planetesimal não foi todo para dentro em direção ao Sol; o retorno da amostra de Stardust do Comet Wild 2 sugeriu que os materiais da formação inicial do Sistema Solar migraram do Sistema Solar interno mais quente para a região do cinturão do Kuiper.<ref>{{citar web|ano= 2006|autor=Emily Lakdawalla|obra=The Planetary Society|título=Stardust Results in a Nutshell: The Solar Nebula was Like a Blender | url = http://www.planetary.org/blog/article/00000735/|acessodata=2007-01-02}}</ref>
Passados 50&nbsp;milhões de anos, a temperatura e a pressão do núcleo do Sol tornou-se tão grande que o hidrogénio começou a fundir, criando uma fonte interna de energia que contrariou a contração gravitacional até atingir um [[equilíbrio hidrostático]].<ref name="Yi2001">{{citar jornal|título=Toward Better Age Estimates for Stellar Populations: The <math>Y^{2}</math> Isochrones for Solar Mixture|data=2001|jornal=Astrophysical Journal Supplement|volume=136|arxiv=astro-ph/0104292|bibcode=2001ApJS..136..417Y|doi=10.1086/321795|autor=Sukyoung Yi, Pierre Demarque, Yong-Cheol Kim, Young-Wook Lee, Chang H. Ree, Thibault Lejeune, Sydney Barnes|páginas=417}}</ref> Esta alteração marcou a entrada do Sol na primeira fase da sua vida, conhecida como [[sequência principal]]. As estrelas da sequência principal produzem energia através da fusão do hidrogénio em hélio nos seus núcleos. O Sol, ainda hoje, é uma estrela da sequência principal.<ref name="sequence">{{citar livro|título=Introductory Astronomy & Astrophysics|autor=Michael A. Zeilik, Stephen A. Gregory|data=1998|páginas=320|isbn=0-03-006228-4|edição=4ª|publicado=Saunders College Publishing}}</ref>


Após entre três e dez milhões de anos,<ref name="sciam" /> o vento solar do jovem Sol teria limpado todo o gás e poeira do disco protoplanetário, soprando-o para o espaço interestelar, acabando assim com o crescimento dos planetas.<ref>{{citar periódico|autor=B. G. Elmegreen|título=On the disruption of a protoplanetary disc nebula by a T Tauri like solar wind |periódico=Astronomy & Astrophysics |ano=1979 | volume=80 |número=1 |páginas=77 | bibcode=1979A&A....80...77E}}</ref><ref>{{citar web|data=24 de novembro de 2004 |autor=Heng Hao |publicado=Harvard University |título=Disc-Protoplanet interactions |url=http://cfa-www.harvard.edu/~kstanek/astro200/disk-protoplanet.pdf |acessodata=2006-11-19 |urlmorta= sim|arquivourl=https://web.archive.org/web/20060907170907/http://cfa-www.harvard.edu/~kstanek/astro200/disk-protoplanet.pdf |arquivodata=7 de setembro de 2006}}</ref>
=== Formação dos planetas ===
{{Artigo principal|Disco protoplanetário}}


==Evolução subsequente==
Pensa-se que os vários planetas se tenham formado a partir de uma "nebulosa solar", a nuvem de gás e poeira criada quando da formação do Sol.<ref>{{citar jornal|título=Chondrule-forming Shock Fronts in the Solar Nebula: A Possible Unified Scenario for Planet and Chondrite Formation|data=Março de 2005|jornal=[[Astrophysical Journal]]|número=2|volume=621|arxiv=astro-ph/0501592|bibcode=2005ApJ...621L.137B|doi=10.1086/429160|autor=A. P. Boss, R. H. Durisen|páginas=L137–L140}}</ref> Atualmente, embora as evidências, a partir das observações da estrela [[49 Ceti]], solicitem reconsideração do entendimento atual da formação do planeta,<ref>{{Citar web|titulo=A young star detected with an astonishing mass of gas in the surroundings|url=https://www.techexplorist.com/young-star-detected-astonishing-mass-gas-surroundings/28701/|obra=Tech Explorist|data=2019-12-24|acessodata=2019-12-24|lingua=en-US}}</ref> o método aceite que explica a formação dos planetas é conhecido como [[Acreção (astrofísica)|acreção]], em que os planetas começam por ser grãos de poeira orbitando a protoestrela. Através do contato direto, estes grãos juntam-se em aglomerados de poeira que podem chegar a ter 200 metros de diâmetro, que, por sua vez, colidem uns com os outros, formando corpos maiores ([[Planetesimal|planetesimais]]) com dimensões de cerca de 10&nbsp;quilómetros (km).<ref name="Goldreich1973">{{citar jornal|título=The Formation of Planetesimals|data=Agosto de 1973|jornal=[[Astrophysical Journal]]|volume=183|bibcode=1973ApJ...183.1051G|doi=10.1086/152291|autor=P. Goldreich, W. R. Ward|páginas=1051}}</ref> Estes, através de colisões, aumentaram, gradualmente, o seu tamanho, crescendo apenas alguns centímetros por ano, ao longo dos milhões de anos seguintes.<ref name=Goldreich1973/>
Pensava-se que os planetas se formavam dentro ou perto de suas órbitas atuais. Isso tem sido questionado nos últimos 20 anos. Atualmente, muitos cientistas planetários pensam que o Sistema Solar poderia ter parecido muito diferente após sua formação inicial: vários objetos pelo menos tão massivos quanto Mercúrio estavam presentes no sistema solar interior, o Sistema Solar exterior era muito mais compacto do que é agora, e o cinturão de Kuiper estava muito mais próximo do Sol.<ref>{{citar web|autor=Mike Brown |url = http://www.gps.caltech.edu/~mbrown/planetlila/moon/index.html |título=Dysnomia, the moon of Eris |obra=Personal web site|acessodata=2008-02-01 |autorlink= Michael E. Brown}}</ref>


===Planetas terrestres===
O [[Sistema Solar#Sistema Solar interior|Sistema Solar interior]], a região compreendida entre o Sol e a cintura de asteroides (aproximadamente, 4&nbsp;UA), era demasiado quente para ocorrer a condensação das moléculas mais voláteis como a água e o metano, por isso, os planetesimais que se formaram nessa zona, apenas se poderiam formar a partir de compostos com pontos de fusão muito altos, como os metais ([[ferro]], [[níquel]] e [[alumínio]]), ou como minerais tal como os [[silicato]]s. Esses corpos rochosos tornar-se-iam os [[Planeta telúrico|planetas telúricos]] ([[Mercúrio (planeta)|Mercúrio]], [[Vénus (planeta)|Vénus]], [[Terra]] e [[Marte (planeta)|Marte]]). Os compostos que formam estes planetas são bastante raros no Universo, representando apenas 0,6% da massa da nebulosa, por isso os planetas telúricos não poderiam crescer muito.<ref name=Arizona/> Os planetas terrestres em formação cresceram até a 0,05 o tamanho da Terra e cessaram a acumulação de matéria 100&nbsp;000&nbsp;anos após a formação do Sol; as colisões seguintes e fusões com outros corpos do tamanho de planetas permitiu os planetas telúricos crescerem até aos seus tamanhos atuais (ver [[#Planetas telúricos|abaixo]]).<ref name="sciam">{{citar jornal|url=http://www.sciam.com/article.cfm?id=the-genesis-of-planets|título=The Genesis of Planets|data=12 de maio de 2008|jornal=Scientific American|número=5|volume=298|língua=en|doi=10.1038/scientificamerican0508-50|pmid=18444325|autor=Douglas N. C. Lin|páginas=50–59}}</ref>
No final da época de formação planetária, o sistema solar interior foi povoado por 50-100 embriões planetários do tamanho de Marte.<ref name="Petit2001" /><ref name="Kominami">{{citar periódico|título=The Effect of Tidal Interaction with a Gas Disk on Formation of Terrestrial Planets|autor1=Junko Kominami |autor2=Shigeru Ida |local=Department of Earth and Planetary Sciences, Tokyo Institute of Technology, Ookayama, Meguro-ku, Tokyo, Department of Earth and Planetary Sciences, Tokyo Institute of Technology, Ookayama, Meguro-ku, Tokyo|ano=2001 | doi=10.1006/icar.2001.6811|periódico=Icarus
|volume=157|número=1|páginas=43–56|bibcode=2002Icar..157...43K}}</ref> Um crescimento adicional só foi possível porque esses corpos colidiram e se fundiram, o que levou menos de 100 milhões de anos. Esses objetos teriam interagido gravitacionalmente uns com os outros, puxando as órbitas uns dos outros até colidirem, crescendo até que os quatro planetas terrestres que conhecemos hoje tomaram forma.<ref name=sciam />Acredita-se que uma dessas colisões gigantes formaram a Lua, enquanto outra removeu o invólucro externo do jovem Mercúrio.<ref name=Solomon2003>{{citar periódico|autor=Sean C. Solomon|título=Mercury: the enigmatic innermost planet|periódico=Earth and Planetary Science Letters|volume=216|número=4|ano=2003|páginas=441–455|doi=10.1016/S0012-821X(03)00546-6| bibcode=2003E&PSL.216..441S}}</ref>


Uma questão não resolvida com este modelo é que ele não pode explicar como as órbitas iniciais dos planetas prototerrestres, que precisariam ser altamente excêntricas para colidir, produziram as órbitas notavelmente estáveis e quase circulares que eles têm hoje.<ref name="Petit2001" /> Uma hipótese é que os planetas formaram-se em um disco de gás ainda não expulso pelo Sol. O "arrasto gravitacional" deste gás residual teria eventualmente reduzido a energia dos planetas, suavizando suas órbitas.  No entanto, tal gás, se existisse, teria impedido que as órbitas dos planetas se afatassem uns dos outros.<ref name= Kominami /> Outra hipótese é que o arrasto gravitacional ocorreu não entre os planetas e o gás residual, mas entre os planetas e os demais pequenos corpos. À medida que os grandes corpos se moviam através da multidão de objetos menores, os objetos menores, atraídos pela gravidade dos planetas maiores, formavam uma região de maior densidade, uma "esteira gravitacional", no caminho dos objetos maiores. Ao fazê-lo, o aumento da gravidade desacelerou os objetos maiores em órbitas mais regulares.<ref>{{citar periódico|título=Final Stages of Planet Formation|autor1=Peter Goldreich |autor2=Yoram Lithwick |autor3=Re'em Sari |periódico=The Astrophysical Journal|volume=614|número=1|páginas=497–507|data=10 de outubro de 2004|doi=10.1086/423612|bibcode=2004ApJ...614..497G|arxiv = astro-ph/0404240 |s2cid=16419857}}</ref>
Os planetas telúricos encontravam-se, aquando da sua formação, envoltos num disco de gás e poeira. O gás, por ser parcialmente retido pela pressão, não orbitava o Sol tão rapidamente como os planetas. O [[arrasto]] daí resultante causou uma mudança no [[momento angular]], fazendo com que os planetas migrassem para novas órbitas. Alguns modelos mostram que as variações de temperatura no disco influenciaram a taxa de migração planetária, mas os planetas interiores tinham tendência a migrarem para posições mais perto do Sol, à medida que o disco se dissipava, até atingirem as suas posições atuais.<ref>{{citar web|url=http://www.astrobio.net/pressrelease/3370/how-earth-survived-birth|título=How Earth Survived Birth|data=1 de outubro de 2010|publicado=[[Astrobiology Magazine]]|língua=en}}</ref>


===Cinturão de asteroides===
Os [[Planeta gasoso|gigantes gasosos]] ([[Júpiter (planeta)|Júpiter]], [[Saturno (planeta)|Saturno]], [[Urano (planeta)|Úrano]] e [[Neptuno (planeta)|Neptuno]]) formaram-se para lá da [[linha do gelo]], uma zona localizada entre as órbitas de Marte e Júpiter, onde o material arrefece o suficiente para voláteis compostos de gelo permanecerem no estado sólido. Os gelos que formaram os [[Planeta joviano|planetas jovianos]] eram mais abundantes do que os metais e silicatos, dos quais os planetas telúricos são formados, permitindo aos planetas jovianos aumentar a sua massa. Esse crescimento permitiu a estes planetas a captura de hidrogénio e hélio, que são os mais leves e [[Abundância dos elementos químicos|abundantes]] elementos químicos.<ref name="Arizona"/> Planetesimais que se formem para além da linha de gelo acumulam até quatro vezes a massa da Terra em 3&nbsp;milhões de anos.<ref name=sciam/> Atualmente, os quatro gigantes gasosos compreendem quase 99% da massa total que orbita o Sol.{{nota de rodapé|A massa combinada de Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno é igual a 445.6 a massa da Terra. A massa do restante material equivale a, aproximadamente, 5.26 massas da Terra ou 1.1% da massa total do Sistema Solar.}}
A borda externa da região terrestre, entre 2 e 4 UA do Sol, é chamada de cinturão de asteroides. O cinturão de asteroides inicialmente continha matéria mais do que suficiente para formar planetas semelhantes à Terra de 2 a 3, e, de fato, um grande número de planetésimais se formaram lá. Assim como os terrestres, planetésis nesta região mais tarde se uniram e formaram 20-30 embriões planetários do tamanho de Marte;<ref name="Bottke2005">{{citar periódico|autor1=Bottke, William F. |autor2=Durda, Daniel D. |autor3=Nesvorny, David |display-authors=et al. |título=Linking the collisional history of the main asteroid belt to its dynamical excitation and depletion |periódico=Icarus | volume=179|número=1 |páginas=63–94|ano=2005 | doi=10.1016/j.icarus.2005.05.017 | url = http://www.boulder.swri.edu/~bottke/Reprints/Bottke_Icarus_2005_179_63-94_Linking_Collision_Dynamics_MB.pdf| bibcode=2005Icar..179...63B}}</ref> no entanto, a proximidade de Júpiter significava que depois que este planeta se formou, 3 milhões de anos após o Sol, a história da região mudou drasticamente.<ref name="Petit2001">{{citar periódico|primeiro1=Jean-Marc |último1=Petit |primeiro2=Alessandro |último2=Morbidelli |título=The Primordial Excitation and Clearing of the Asteroid Belt |periódico=Icarus |volume=153 |número=2 |páginas=338–347 |ano=2001 |doi=10.1006/icar.2001.6702 |url=http://www.gps.caltech.edu/classes/ge133/reading/asteroids.pdf |bibcode=2001Icar..153..338P |acessodata=2006-11-19 |arquivodata=2007-02-21 |arquivourl=https://web.archive.org/web/20070221085835/http://www.gps.caltech.edu/classes/ge133/reading/asteroids.pdf |urlmorta= sim}}</ref> As ressonâncias orbitais com Júpiter e Saturno são particularmente fortes no cinturão de asteroides, e interações gravitacionais com embriões mais massivos espalharam muitos planetésimais nessas ressonâncias. A gravidade de Júpiter aumentou a velocidade dos objetos dentro dessas ressonâncias, fazendo com que eles se quebrassem após colidir com outros corpos, em vez de crescerem.<ref>{{citar periódico|autor1=R. Edgar |autor2=P. Artymowicz |título=Pumping of a Planetesimal Disc by a Rapidly Migrating Planet |periódico=[[Monthly Notices of the Royal Astronomical Society]] |ano=2004 | volume=354 |número=3 |páginas=769–772 | url = http://www.utsc.utoronto.ca/~pawel/edgar+artymowicz.pdf |acessodata=2008-05-12 | doi = 10.1111/j.1365-2966.2004.08238.x | bibcode=2004MNRAS.354..769E|arxiv = astro-ph/0409017 |s2cid=18355985}}</ref>


À medida que Júpiter migrava para dentro após sua formação, ressonâncias teriam varrido através do cinturão de asteroides, dinamicamente excitando a população da região e aumentando suas velocidades em relação umas às outras.<ref>{{citar conferência|autor=E. R. D. Scott |título=Constraints on Jupiter's Age and Formation Mechanism and the Nebula Lifetime from Chondrites and Asteroids |títulolivro= Proceedings 37th Annual Lunar and Planetary Science Conference |publicado= Lunar and Planetary Society |ano=2006 |local= League City, Texas | bibcode =2006LPI....37.2367S}}</ref> A ação cumulativa das ressonâncias e dos embriões ou espalhou os planetésimais para longe do cinturão de asteroides ou excitou suas inclinações orbitais e [[Excentricidade orbital|excentricidades]].<ref name="Bottke2005" /><ref name="OBrien2007" /> Alguns desses embriões maciços também foram ejetados por Júpiter, enquanto outros podem ter migrado para o sistema solar interno e desempenhado um papel na acreção final dos planetas.<ref name="Bottke2005" /><ref name="Raymond2007" /><ref>{{citar web|autor= Susan Watanabe|data=20 de julho de 2001 | url = http://www.jpl.nasa.gov/news/features.cfm?feature=520|título=Mysteries of the Solar Nebula|publicado= NASA|acessodata= 2007-04-02}}</ref> Durante este período de esgotamento primário, os efeitos dos planetas gigantes e embriões planetários deixaram o cinturão de asteroides com uma massa total equivalente a menos de 1% da Terra, composta principalmente de pequenos planetésimais.<ref name=OBrien2007>{{citar periódico|autor1=O'Brien, David |autor2=Morbidelli, Alessandro |autor3=Bottke, William F. |título=The primordial excitation and clearing of the asteroid belt—Revisited |periódico=Icarus |volume=191 |número=2 |páginas=434–452 |ano=2007 |doi=10.1016/j.icarus.2007.05.005 |url=http://www.boulder.swri.edu/~bottke/Reprints/OBrien_2007_Icarus_191_434_Primordial_Excitation_Clearing_Asteroid_Belt.pdf|bibcode=2007Icar..191..434O}}</ref> Isso ainda é 10-20 vezes mais do que a massa atual no cinturão principal, que agora é cerca de 0,0005.<ref name=Krasinsky2002>{{citar periódico|autor=Georgij A. Krasinsky |autor2=Elena V. Pitjeva |autor3=M. V. Vasilyev |autor4=E. I. Yagudina | bibcode=2002Icar..158...98K |título=Hidden Mass in the Asteroid Belt |periódico=Icarus |volume=158 |número=1 |páginas=98–105 |data=julho de 2002 |doi=10.1006/icar.2002.6837 |autorlink2=Elena V. Pitjeva |autorlink=Georgij A. Krasinsky}}</ref>Um período secundário de esgotamento que trouxe o cinturão de asteroides para baixo perto de sua massa atual é pensado para ter seguido quando Júpiter e Saturno entraram em uma ressonância orbital temporária 2:1.
Os teóricos acreditam que o facto de Júpiter se encontrar imediatamente atrás da linha de gelo não é fruto do acaso. Uma vez que esta linha de gelo acumulou uma imensa quantidade de água, através da evaporação da precipitação de gelo atraída pela força gravitacional, deu origem a uma região de baixas pressões que aumentou a velocidade das partículas orbitais e interrompeu a sua trajectória em direcção ao Sol. De facto, a linha de gelo atuou como uma barreira que levou a que a matéria rapidamente se acumulasse a cerca de 5 UA do Sol. Esta matéria excedentária agregou-se numa massa cerca de dez vezes maior que a da Terra, que começou a aumentar rapidamente de tamanho ao absorver hidrogénio do anel em volta, atingindo então 150 vezes a massa terrestre num milénio apenas, e estabilizando por fim a 318 vezes a massa terrestre. Por outro lado, a massa de Saturno, significativamente menor, pode dever-se simplesmente ao facto de este planeta se ter formado alguns milhões de anos depois de Júpiter, numa altura em que existiam menos gases disponíveis para serem consumidos.<ref name=sciam/>


O período de impactos gigantes do Sistema Solar interior provavelmente desempenhou um papel na Terra adquirindo seu conteúdo atual de água do cinturão de asteroides primitivo. A água é muito volátil para estar presente na formação da Terra e deve ter sido posteriormente entregue de partes externas e frias do Sistema Solar.<ref name=Hsieh2006 /> A água provavelmente foi entregue por embriões planetários e pequenos planetésimais jogados para fora do cinturão de asteroides por Júpiter.<ref name=Raymond2007>{{citar periódico|autor1=Raymond, Sean N. |autor2=Quinn, Thomas |autor3=Lunine, Jonathan I. |título=High-resolution simulations of the final assembly of Earth-like planets 2: water delivery and planetary habitability |periódico=Astrobiology | volume=7 |páginas=66–84 |ano=2007 | doi=10.1089/ast.2006.06-0126 | bibcode=2007AsBio...7...66R | pmid=17407404 |número=1|arxiv = astro-ph/0510285 |s2cid=10257401}}</ref> Uma população de cometas de cinturão principal descobertos em 2006 também foi sugerida como uma possível fonte para a água da Terra.<ref name=Hsieh2006>{{citar periódico|título=A Population of Comets in the Main Asteroid Belt |autor=Henry H. Hsieh |autor2=David Jewitt |periódico=Science|data=23 de março de 2006 | volume=312|páginas=561–563 | doi=10.1126/science.1125150 |pmid=16556801|número=5773|bibcode = 2006Sci...312..561H |s2cid=29242874 |autorlink2=David Jewitt |url=http://pdfs.semanticscholar.org/27c8/90717985ed970189e4577179cb3ad6f2e8c9.pdf |arquivourl=https://web.archive.org/web/20200412143808/http://pdfs.semanticscholar.org/27c8/90717985ed970189e4577179cb3ad6f2e8c9.pdf |urlmorta= sim|arquivodata=12 de abril de 2020}}</ref><ref>{{citar web|título=New comet class in Earth's backyard|url = http://www.astronomy.com/asy/default.aspx?c=a&id=4100|publicado=astronomy.com|autor=Francis Reddy|ano=2006|acessodata=2008-04-29 }}</ref> Em contraste, cometas do cinturão de Kuiper ou regiões mais distantes forneceram não mais do que 6% da água da Terra.<ref name="Gomes" /><ref>{{citar periódico|autor1=Morbidelli, Alessandro |autor2=Chambers, J. |autor3=Lunine, Jonathan I. |autor4=Petit, Jean-Marc |autor5=Robert, F. |autor6=Valsecchi, Giovanni B. |autor7=Cyr, K. E. |título= Source regions and timescales for the delivery of water to the Earth |periódico= Meteoritics & Planetary Science | volume=35 |páginas=1309–1320 | issn= 1086-9379 |ano=2000 |bibcode = 2000M&PS...35.1309M |doi = 10.1111/j.1945-5100.2000.tb01518.x |número= 6 |doi-access=free}}</ref> A hipótese da panspermia sustenta que a própria vida pode ter sido depositada na Terra desta forma, embora essa ideia não seja amplamente aceita.<ref>{{citar periódico|título=From Panspermia to Bioastronomy, the Evolution of the Hypothesis of Universal Life|autor1=Florence Raulin-Cerceau |autor2=Marie-Christine Maurel |autor3=Jean Schneider |publicado=Springer Netherlands|periódico=Origins of Life and Evolution of Biospheres|ano=1998|volume=28|número=4/6|doi=10.1023/A:1006566518046 |páginas=597–612|pmid=11536892 |bibcode=1998OLEB...28..597R |s2cid=7806411}}</ref>
As [[estrelas T Tauri]], no grupo das quais se incluía o jovem Sol, têm [[Vento estelar|ventos estelares]] muito mais fortes que estrelas mais velhas e estáveis. Pensa-se que Úrano e Neptuno se formaram depois de Júpiter e Saturno, quando o forte [[vento solar]] afastou grande parte do material contido no disco protoplanetário. Em resultado deste evento, os planetas acumularam pouco hidrogénio e hélio (não mais que 1&nbsp;massa terrestre cada um). Certas vezes, referem-se a estes planetas como tendo fracos núcleos.<ref name="thommes">{{citar jornal|url=http://iopscience.iop.org/1538-3881/123/5/2862/pdf/1538-3881_123_5_2862.pdf|título=The Formation of Uranus and Neptune among Jupiter and Saturn|data=Maio de 2002|jornal=[[Astronomical Journal]]|número=5|volume=123|língua=en|arxiv=astro-ph/0111290|bibcode=2002AJ....123.2862T|doi=10.1086/339975|autor=E. W. Thommes, M. J. Duncan, H. F. Levison|páginas=2862}}</ref> O principal problema das teorias sobre a formação destes planetas é a escala temporal da sua formação. Nas suas localizações atuais seriam necessárias centenas de milhões de anos para que ocorresse a acreção dos seus núcleos. Isto significa que, provavelmente, Úrano e Neptuno se formaram mais perto do Sol, perto ou até mesmo entre Júpiter e Saturno e, posteriormente migraram para mais longe do Sol.<ref name="thommes"/><ref name="Levison2007">{{citar jornal|título=Origin of the Structure of the Kuiper Belt during a Dynamical Instability in the Orbits of Uranus and Neptune|data=Julho de 2007|jornal=[[Icarus (jornal)|Icarus]]|número=1|volume=196|arxiv=0712.0553|bibcode=2008Icar..196..258L|doi=10.1016/j.icarus.2007.11.035|autor=Harold F. Levison, Alessandro Morbidelli, Crista Van Laerhoven, Rodney Gomes, Kleomenis Tsiganis|páginas=258}}</ref> As migrações na era planetesimal não eram todas em direção ao Sol. As amostras do cometa [[Wild 2]] colhidas pela [[Stardust (sonda espacial)|''Stardust'']] sugerem que os materiais da altura da formação inicial do Sistema Solar migraram das zonas mais quentes do Sistema Solar para a região da Cintura de Kuiper.<ref>{{citar web|url=http://www.planetary.org/blog/article/00000735/|título=Stardust Results in a Nutshell: The Solar Nebula was Like a Blender|data=2006|publicado=The Planetary Society|autor=Emily Lakdawalla|língua=en}}</ref>


===Migração planetária===
Com base em [[Modelagem computacional|simulação computacionais]], os [[Composto orgânico|compostos orgânicos]] necessários para a existência de [[vida]] podem-se ter formado no disco protoplanetário, antes da formação dos planetas.<ref name="Space-20120329">{{citar web|url=http://www.space.com/15089-life-building-blocks-young-sun-dust.html|título=Life's Building Blocks May Have Formed in Dust Around Young Sun|data=29 de março de 2012|publicado=[[Space.com]]|autor=Clara Moskowitz}}</ref>
De acordo com a hipótese nebular, os dois planetas externos podem estar no "lugar errado". Urano e Netuno (conhecidos como "gigantes do gelo") existem em uma região onde a densidade reduzida da nebulosa solar e tempos orbitais mais longos tornam sua formação lá altamente implausível.<ref name=Taylor2001>{{citar web|url = http://www.psrd.hawaii.edu/Aug01/bombardment.html|título= Uranus, Neptune, and the Mountains of the Moon|obra= Planetary Science Research Discoveries |data=21 de agosto de 2001 |autor=G. Jeffrey Taylor |publicado= Hawaii Institute of Geophysics & Planetology |acessodata=2008-02-01}}</ref> Acredita-se que os dois se formaram em órbitas próximas a Júpiter e Saturno (conhecidos como "gigantes gasosos"), onde mais material estava disponível, e por terem migrado para fora para suas posições atuais ao longo de centenas de milhões de anos.<ref name="thommes">{{citar periódico|autor1=Thommes, E. W. |autor2=Duncan, M. J. |autor3=Levison, Harold F. |título=The Formation of Uranus and Neptune among Jupiter and Saturn |periódico=Astronomical Journal | arxiv=astro-ph/0111290 |ano=2002 | volume=123 |número=5 |páginas=2862–2883 | doi=10.1086/339975 | bibcode=2002AJ....123.2862T |s2cid=17510705}}</ref>


[[Imagem:Lhborbits.png|thumb|upright=2|Simulação mostrando planetas externos e cinturão de Kuiper:<ref name="Gomes">{{citar periódico|título=Origin of the cataclysmic Late Heavy Bombardment period of the terrestrial planets |autor1=Gomes, R. |autor2=Levison, Harold F. |autor3=Tsiganis, K. |autor4=Morbidelli, Alessandro |periódico=Nature |ano=2005 | volume=435 |páginas=466–9 | doi=10.1038/nature03676| pmid=15917802 |número=7041|bibcode = 2005Natur.435..466G | doi-access=free}}</ref><br />a) Antes de Júpiter/Saturno ressonância 2:1b) Dispersão de objetos do cinturão de Kuiper no Sistema Solar após a mudança orbital de Netunoc) Após a ejeção dos corpos do cinturão de Kuiper por Júpiter]]
Passados entre três a dez milhões de anos da formação do Sol,<ref name=sciam/> o vento solar dissipou as partículas de gás e poeira do disco protoplanetário para o espaço interestelar, cessando o crescimento dos planetas.<ref>{{citar jornal|título=On the disruption of a protoplanetary disc nebula by a T Tauri like solar wind|data=Novembro de 1979|jornal=Astronomy & Astrophysics|volume=80|bibcode=1979A&A....80...77E|autor=B. G. Elmegreen|página=77}}</ref><ref>{{citar web|url=http://cfa-www.harvard.edu/~kstanek/astro200/disk-protoplanet.pdf|título=Disc-Protoplanet interactions|data=24 de novembro de 2004|publicado=Harvard University|autor=Heng Hao|língua=en|acessodata=2012-06-15|arquivourl=https://web.archive.org/web/20060907170907/http://cfa-www.harvard.edu/~kstanek/astro200/disk-protoplanet.pdf|arquivodata=2006-09-07|urlmorta=yes}}</ref>
A migração dos planetas externos também é necessária para explicar a existência e as propriedades das regiões mais externas do Sistema Solar.<ref name="Levison2007">{{citar periódico|primeiro1=Harold F. |último1=Levison |primeiro2=Alessandro |último2=Morbidelli |primeiro3=Christa |último3=Van Laerhoven | display-authors=etal |título=Origin of the Structure of the Kuiper Belt during a Dynamical Instability in the Orbits of Uranus and Neptune|ano=2007| bibcode=2008Icar..196..258L | arxiv=0712.0553 | doi=10.1016/j.icarus.2007.11.035 |periódico=Icarus | volume=196 |número=1 |páginas=258–273 |s2cid=7035885}}</ref> Além de Netuno, o Sistema Solar continua no cinturão de Kuiper, no disco disperso e na nuvem de Oort, três populações esparsas de pequenos corpos gelados considerados os pontos de origem para a maioria dos cometas observados. À sua distância do Sol, a acreção era muito lenta para permitir que os planetas se formassem antes da nebulosa solar se dispersar, e assim o disco inicial não tinha densidade de massa suficiente para se consolidar em um planeta.<ref name="Taylor2001" /> O cinturão de Kuiper fica entre 30 e 55 UA do Sol, enquanto o disco mais disperso se estende para mais de 100 UA,<ref name="Levison2007" /> e a distante nuvem de Oort começa em cerca de 50.000 UA.<ref>{{citar arXiv
|título=Origin and dynamical evolution of comets and their reservoirs
|primeiro=Alessandro |último=Morbidelli
| eprint=astro-ph/0512256
|data=3 de fevereiro de 2008
}}</ref> Originalmente, no entanto, o cinturão de Kuiper era muito mais denso e mais próximo do Sol, com uma borda externa de aproximadamente 30 UA. Sua borda interna teria sido um pouco além das órbitas de Urano e Netuno, que por sua vez estavam muito mais perto do Sol quando se formaram (provavelmente na faixa de 15-20 UA), e em 50% das simulações acabaram em locais opostos, com Urano mais longe do Sol do que Netuno.<ref name="Tsiganis05">
{{citar periódico
|último1=Tsiganis |primeiro1=K.
|primeiro2=R. |último2=Gomes
|primeiro3=A. |último3=Morbidelli
|primeiro4=H. |último4=F. Levison
|data=2005
|título=Origin of the orbital architecture of the giant planets of the Solar System
|periódico=Nature
|volume=435 |número=7041 |páginas=459–461
|url= https://www-n.oca.eu/morby/papers/nature-papers-5-26-05.pdf
|doi=10.1038/nature03539
|pmid=15917800
|bibcode = 2005Natur.435..459T |s2cid=4430973
}}</ref><ref name="Gomes" /><ref name="Levison2007" />


De acordo com o [[Modelo de Nice|modelo nice]], após a formação do Sistema Solar, as órbitas de todos os planetas gigantes continuaram a mudar lentamente, influenciadas por sua interação com o grande número de planetésis restantes. Após 500-600 milhões de anos (cerca de 4 bilhões de anos atrás) Júpiter e Saturno caíram em uma [[Ressonância orbital|ressonância]] 2:1: Saturno orbitou o Sol uma vez para cada duas órbitas de Júpiter.<ref name="Levison2007" /> Essa ressonância criou um empurrão gravitacional contra os planetas externos, possivelmente fazendo com que Netuno passasse por Urano e arasse o antigo cinturão de Kuiper.<ref name="Tsiganis05" />Os planetas espalharam a maioria dos pequenos corpos gelados para dentro, enquanto se movem para fora. Esses planetésimais então se espalharam para fora do próximo planeta que encontraram de maneira semelhante, movendo as órbitas dos planetas para fora enquanto se moviam para dentro.<ref name="Levison2007" /> Esse processo continuou até que os planetésimais interagiram com Júpiter, cuja imensa gravidade os enviou para órbitas altamente elípticas ou até mesmo os ejetou do Sistema Solar. Isso fez com que Júpiter se movesse ligeiramente para dentro.<ref group=lower-alpha>The reason that Saturn, Uranus and Neptune all moved outward whereas Jupiter moved inward is that Jupiter is massive enough to eject planetesimals from the Solar System, while the other three outer planets are not. To eject an object from the Solar System, Jupiter transfers energy to it, and so loses some of its own orbital energy and moves inwards. When Neptune, Uranus and Saturn perturb planetesimals outwards, those planetesimals end up in highly eccentric but still bound orbits, and so can return to the perturbing planet and possibly return its lost energy. On the other hand, when Neptune, Uranus and Saturn perturb objects inwards, those planets gain energy by doing so and therefore move outwards. More importantly, an object being perturbed inwards stands a greater chance of encountering Jupiter and being [[Interstellar comet|ejected]] from the Solar System, in which case the energy gains of Neptune, Uranus and Saturn obtained from their inwards deflections of the ejected object become permanent.</ref> Esses objetos espalhados por Júpiter em órbitas altamente elípticas formaram a nuvem de Oort;<ref name="Levison2007" /> esses objetos espalhados em menor grau pelo Netuno migratório formaram o cinturão kuiper atual e o disco disperso.<ref name="Levison2007" /> Este cenário explica a atual baixa massa do cinturão de Kuiper e do disco disperso. Alguns dos objetos dispersos, incluindo Plutão, tornaram-se gravitacionalmente ligados à órbita de Netuno, forçando-os a ressonâncias de movimento médio.<ref name=Malhorta1995>{{citar periódico|autor=R. Malhotra |título=The Origin of Pluto's Orbit: Implications for the Solar System Beyond Neptune |periódico=Astronomical Journal | arxiv=astro-ph/9504036 |ano=1995 | volume=110 |páginas=420 | doi=10.1086/117532 | bibcode=1995AJ....110..420M | s2cid=10622344}}</ref> Eventualmente, o atrito dentro do disco planetésima fez as órbitas de Urano e Netuno circular novamente.<ref name="Levison2007" /><ref name="fogg_nelson">{{citar periódico|autor1=M. J. Fogg |autor2=R. P. Nelson |título=On the formation of terrestrial planets in hot-Jupiter systems |periódico=Astronomy & Astrophysics | arxiv=astro-ph/0610314 |ano=2007 | volume = 461 |número=3 |páginas=1195–1208 | doi=10.1051/0004-6361:20066171 | bibcode=2007A&A...461.1195F |s2cid=119476713}}</ref>
== Evolução ==


Em contraste com os planetas externos, acredita-se que os planetas interiores não tenham migrado significativamente sobre a idade do Sistema Solar, porque suas órbitas permaneceram estáveis após o período de impactos gigantes.<ref name=sciam/>
Inicialmente pensava-se que os planetas se tinham formado perto das suas atuais órbitas. No entanto, no final do século XX e início do século XXI, esta ideia mudou radicalmente. Atualmente, pensa-se que o aspeto do Sistema Solar, logo após a sua formação, era muito diferente: vários objetos, pelo menos tão massivos quanto Mercúrio, estavam presentes no Sistema Solar interior; o Sistema Solar exterior era muito mais compacto do que na atualidade e a [[Cintura de Kuiper]] estava muito mais próxima do Sol.<ref>{{citar web|url=http://www.gps.caltech.edu/~mbrown/planetlila/moon/index.html|título=Dysnomia, the moon of Eris|autor=[[Michael E. Brown]]|língua=en}}</ref>


Outra questão é por que Marte saiu tão pequeno comparado com a Terra. Um estudo do Southwest Research Institute, san Antonio, Texas, publicado em 6 de junho de 2011 (chamado de hipótese grand tack), propõe que Júpiter havia migrado para dentro para 1,5 UA. Depois que Saturno se formou, migrou para dentro e estabeleceu a ressonância de movimento média 2:3 com Júpiter, o estudo assume que ambos os planetas migraram de volta para suas posições atuais. Júpiter teria consumido, assim, grande parte do material que teria criado um Marte maior. As mesmas simulações também reproduzem as características do cinturão moderno de asteroides, com asteroides secos e objetos ricos em água semelhantes aos cometas.<ref>{{citar comunicado de imprensa| url=http://www.astronomy.com/News-Observing/News/2011/06/Jupiter%20may%20have%20robbed%20Mars%20of%20mass%20new%20report%20indicates.aspx |título= Jupiter may have robbed Mars of mass, new report indicates |obra= Southwest Research Institute, San Antonio, Texas |data=6 de junho de 2011}}</ref><ref>{{citar periódico|autor1=Walsh, K. J. |autor2=Morbidelli, Alessandro |autor3=Raymond, S. N. |autor4=O'Brien, D. P. |autor5=Mandell, A. M. |título= A low mass for Mars from Jupiter's early gas-driven migration | doi = 10.1038/nature10201 |periódico= Nature | volume = 475 |número= 7355 |páginas= 206–209 |ano= 2011 | pmid = 21642961 | arxiv = 1201.5177 | bibcode = 2011Natur.475..206W |s2cid=4431823}}</ref> No entanto, não está claro se as condições na nebulosa solar teriam permitido que Júpiter e Saturno voltassem às suas posições atuais, e de acordo com as estimativas atuais essa possibilidade parece improvável.<ref name=dangelo_marzari_2012>{{citar periódico|último=D'Angelo|primeiro=G.|autor2= Marzari, F. |título=Outward Migration of Jupiter and Saturn in Evolved Gaseous Disks|periódico=The Astrophysical Journal|ano=2012|volume=757|número=1|páginas=50 (23 pp.)|doi=10.1088/0004-637X/757/1/50|arxiv = 1207.2737 |bibcode = 2012ApJ...757...50D |s2cid=118587166}}</ref> Além disso, existem explicações alternativas para a pequena massa de Marte.<ref name="Chambers2013">{{citar periódico|último=Chambers|primeiro=J. E.|título=Late-stage planetary accretion including hit-and-run collisions and fragmentation|periódico=Icarus|ano=2013|volume=224|número=1|páginas=43–56|doi=10.1016/j.icarus.2013.02.015|bibcode=2013Icar..224...43C}}</ref><ref name=Izidoro2014>{{citar periódico|último=Izidoro|primeiro=A.|autor2=Haghighipour, N.|autor3=Winter, O. C.|autor4=Tsuchida, M.|título=Terrestrial Planet Formation in a Protoplanetary Disk with a Local Mass Depletion: A Successful Scenario for the Formation of Mars|periódico=The Astrophysical Journal|ano=2014|volume=782|número=1|páginas= 31, (20 pp.)|doi=10.1088/0004-637X/782/1/31|arxiv = 1312.3959|bibcode=2014ApJ...782...31I |s2cid=118419463}}</ref><ref name=fischer2014>{{citar periódico|último=Fischer|primeiro=R. A.|autor2= Ciesla, F. J.|título=Dynamics of the terrestrial planets from a large number of N-body simulations|periódico=Earth and Planetary Science Letters|ano=2014|volume=392|páginas= 28–38|doi=10.1016/j.epsl.2014.02.011|bibcode=2014E&PSL.392...28F}}</ref>
=== Planetas telúricos ===
No final da época de formação planetária, o Sistema Solar interior estava povoado por entre 50 a 100 [[protoplaneta]]s, com tamanhos entre os da Lua e Marte.<ref name="Petit2001">{{citar jornal|url=http://www.gps.caltech.edu/classes/ge133/reading/asteroids.pdf|título=The Primordial Excitation and Clearing of the Asteroid Belt|data=23 de março de 2001|jornal=Icarus|número=2|volume=153|língua=en|bibcode=2001Icar..153..338P|doi=10.1006/icar.2001.6702|autor=Jean-Marc Petit, Alessandro Morbidelli|páginas=338–347}}</ref><ref name="Kominami">{{citar jornal|título=The Effect of Tidal Interaction with a Gas Disk on Formation of Terrestrial Planets|data=Maio de 2001|jornal=Icarus|número=1|volume=157|língua=en|bibcode=2002Icar..157...43K|doi=10.1006/icar.2001.6811|autor=Junko Kominami, Shigeru Ida|páginas=43–56}}</ref> O crescimento dessas massas planetárias foi possível devido às colisões e fusões entres esses corpos, fase esta que durou menos de 100 milhões de anos. Esses protoplanetas interagiam gravitacionalmente uns com os outros, atraindo-se para órbitas mais próximas até colidirem, crescendo, até que os quatro planetas telúricos existentes atualmente, tomaram forma.<ref name=sciam/> Pensa-se que foi uma colisão gigante que formou a Lua (ver [[#Luas|abaixo]]), enquanto que outra colisão removeu as camadas exteriores do jovem [[Mercúrio (planeta)|Mercúrio]].<ref name="Solomon2003">{{citar jornal|título=Mercury: the enigmatic innermost planet|data=Dezembro de 2003|publicado=Earth and Planetary Science Letters|número=4|volume=216|bibcode=2003E&PSL.216..441S|doi=10.1016/S0012-821X(03)00546-6|autor=Sean C. Solomon|páginas=441–455}}</ref>


=== Intenso bombardeio tardio ===
No entanto, este modelo de evolução planetária não consegue explicar como é que as órbitas iniciais dos protoplanetas telúricos, que teriam de ser muito excêntricas para colidirem, produziram as órbitas estáveis e quase circulares que os planetas telúricos possuem atualmente.<ref name=Petit2001/> Uma hipótese para explicar esta perda de excentricidade orbital defende que os planetas telúricos se formaram no disco de gás ainda não expulso pelos ventos solares. A [[Fricção dinâmica|fricção]] (ou [[arrasto gravitacional]]) causada por estes gases residuais acabou por baixar a [[energia cinética]] planetária, suavizando as suas órbitas.<ref name= Kominami/> Contudo, caso esse gás realmente existisse, teria evitado que as órbitas planetárias se tornassem tão excêntricas.<ref name=sciam/> Existe outra hipótese que defende que o arrasto gravitacional ocorreu, não entre os planetas e os gases residuais, mas sim entre estes e pequenos corpos restantes. À medida que os maiores corpos se moviam e atravessavam grupos de objetos mais pequenos, os corpos mais pequenos, atraídos pela gravidade dos corpos maiores, formavam uma região de alta densidade na órbita dos corpos maiores. Ocorrendo este fenómeno, a gravidade desta região aumentou, diminuindo a velocidade planetária gerando órbitas mais regulares.<ref>{{citar jornal|título=Final Stages of Planet Formation|data=10 de outubro de 2004|jornal=The Astrophysical Journal|número=1|volume=614|arxiv=astro-ph/0404240|bibcode=2004ApJ...614..497G|doi=10.1086/423612|autor=Peter Goldreich, Yoram Lithwick, Re’em Sari|páginas=497}}</ref>
[[File:Barringer Crater aerial photo by USGS.jpg|thumb|left|Cratera de meteoro no Arizona. Criado há 50 000 anos por um impactador de cerca de 50 metros de diâmetro, mostra que o acréscimo do Sistema Solar não acabou.]]
A interrupção gravitacional da migração dos planetas exteriores teria enviado um grande número de asteroides para o sistema solar interior, esgotando severamente o cinturão original até atingir a massa extremamente baixa de hoje.<ref name=OBrien2007/> Este evento pode ter desencadeado o intenso bombardeio tardio que ocorreu há aproximadamente 4 bilhões de anos, 500-600 milhões de anos após a formação do Sistema Solar.<ref name="Gomes" /><ref name=shuffle>{{citar web|ano= 2005|autor= Kathryn Hansen |título=Orbital shuffle for early solar system |obra=Geotimes | url = http://www.agiweb.org/geotimes/june05/WebExtra060705.html|acessodata=2006-06-22}}</ref> Este período de bombardeio severo durou várias centenas de milhões de anos e é evidente nas crateras ainda visíveis em corpos geologicamente mortos do sistema solar interior, como a Lua e Mercúrio.<ref name="Gomes" /><ref>{{citar web|url = https://history.nasa.gov/SP-467/ch3.htm |título=Chronology of Planetary surfaces|obra=NASA History Division|acessodata=2008-03-13}}</ref> A evidência mais antiga conhecida para a vida na Terra data de 3,8 bilhões de anos atrás - quase imediatamente após o fim do intenso bombardeio tardio.<ref name=life>{{citar comunicado de imprensa|título=UCLA scientists strengthen case for life more than 3.8 billion years ago|url = http://www.eurekalert.org/pub_releases/2006-07/uoc--uss072006.php |data=21 de julho de 2006 |publicado=University of California-Los Angeles |acessodata=2008-04-29}}</ref>


Acredita-se que os impactos sejam uma parte regular (se atualmente pouco frequente) da evolução do Sistema Solar. Que eles continuam a acontecer é evidenciado pela colisão do Cometa Shoemaker-Levy 9 com Júpiter em 1994, o evento de impacto de Júpiter de 2009, o evento de Tunguska, o meteoro Chelyabinsk e o impacto que criou a Cratera do Meteoro no Arizona. O processo de acreção, portanto, não está completo, e ainda pode representar uma ameaça à vida na Terra.<ref>{{citar periódico|periódico=Abhandlungen der Geologischen Bundeanstalt, Wien |volume=53 |páginas=51–54 |ano=1996 |título=The Risk to Civilization From Extraterrestrial Objects and Implications of the Shoemaker-Levy 9 Comet Crash |autor=Clark R. Chapman |url=http://www.geologie.ac.at/filestore/download/AB0053_051_A.pdf |acessodata=2008-05-06 |issn=0016-7800 |urlmorta= sim|arquivourl=https://web.archive.org/web/20080910084647/http://www.geologie.ac.at/filestore/download/AB0053_051_A.pdf |arquivodata=2008-09-10}}</ref><ref name=Agnor2006>{{citar periódico|título=Neptune's capture of its moon Triton in a binary-planet gravitational encounter |autor1=Craig B. Agnor |autor2=Hamilton P. Douglas |periódico=Nature |volume=441 |páginas=192–194 |doi=10.1038/nature04792 |url=http://www.es.ucsc.edu/~cagnor/papers_pdf/2006AgnorHamilton.pdf |ano=2006 |pmid=16688170 |número=7090 |bibcode=2006Natur.441..192A |s2cid=4420518 |urlmorta= sim|arquivourl=https://web.archive.org/web/20070621182809/http://www.es.ucsc.edu/~cagnor/papers_pdf/2006AgnorHamilton.pdf |arquivodata=2007-06-21}}</ref>
=== Cintura de asteroides ===
[[Ficheiro:InnerSolarSystem-en.png|350px|thumb|A cintura principal (vista em branco) está localizada entre as órbitas de [[Marte (planeta)|Marte]] e [[Júpiter (planeta)|Júpiter]]. Em verde, os grupos de [[asteroides troianos de Júpiter]]. ]]


Ao longo da evolução do Sistema Solar, os cometas foram ejetados para fora do sistema solar interior pela gravidade dos planetas gigantes, e enviaram milhares de UA para fora para formar a nuvem de Oort, um enxame exterior esférico de núcleos cometários na extensão mais distante da atração gravitacional do Sol. Eventualmente, depois de cerca de 800 milhões de anos, a ruptura gravitacional causada pelas marés galácticas, estrelas que passavam e nuvens moleculares gigantes começaram a esgotar a nuvem, enviando cometas para o interior do Sistema Solar.<ref name="Morbidelli2006">{{citar arXiv
A fronteira exterior do região telúrica, entre 2 e 4&nbsp; UA do Sol, é chamada [[cintura de asteroides]]. A cintura de asteroides inicialmente continha matéria mais do que suficiente para formar 2 ou 3 planetas iguais à Terra, e, de facto, um grande número de [[Planetesimal|planetesimais]] formou-se lá. Como os planetas telúricos, os planetesimais nesta região colidiram e fundiram-se, formando entre 30 [[protoplaneta]]s com tamanhos entre os da Lua e Marte.<ref name="Bottke2005">{{citar jornal|url=http://www.boulder.swri.edu/~bottke/Reprints/Bottke_Icarus_2005_179_63-94_Linking_Collision_Dynamics_MB.pdf|título=Linking the collisional history of the main asteroid belt to its dynamical excitation and depletion|data=13 de abril de 2005|jornal=Icarus|número=1|volume=179|língua=en|bibcode=2005Icar..179...63B|doi=10.1016/j.icarus.2005.05.017|autor=William F. Bottke Jr., Daniel D. Durda, David Nesvorný, Robert Jedicke, Alessandro Morbidelli, David Vokrouhlický e Harould F. Levinson|páginas=63–94}}</ref> No entanto, a proximidade de Júpiter fez com que a história desta região tenha mudado drasticamente, quando este planeta gasoso se formou, 3 milhões de anos após a formação do Sol.<ref name=Petit2001/> [[Ressonância orbital|Ressonâncias orbitais]] entre Júpiter e Saturno são particularmente fortes na cintura de asteroides e interações gravitacionais com protoplanetas mais massivos dispersou muitos planetesimais para essas ressonâncias. A gravidade de Júpiter aumentou a velocidade dos objetos nessas ressonâncias, levando-os à destruição, quando colidem com outros corpos, em vez de se agregarem.<ref>{{citar jornal|url=http://www.utsc.utoronto.ca/~pawel/edgar+artymowicz.pdf|título=Pumping of a Planetesimal Disc by a Rapidly Migrating Planet|data=2004|jornal=Monthly Notices of the Royal Astronomical Society|número=3|volume=354|língua=en|arxiv=astro-ph/0409017|bibcode=2004MNRAS.354..769E|doi=10.1111/j.1365-2966.2004.08238.x|autor=Richard Edgar, Pawel Artymowicz|páginas=769–772}}</ref>
|título=Origin and dynamical evolution of comets and their reservoirs
|primeiro=Alessandro |último=Morbidelli
| eprint=astro-ph/0512256
|data=2008-02-03
}}</ref> A evolução do Sistema Solar também parece ter sido influenciada pelo clima espacial do vento solar, dos micrometeoritos e dos componentes neutros do meio interestelar.<ref>{{citar periódico| url = http://www.agu.org/sci_soc/EISclark.html |título=Interplanetary Weathering: Surface Erosion in Outer Space|autor1=Beth E. Clark |autor2=Robert E. Johnson |periódico= [[Eos (journal)|Eos, Transactions, American Geophysical Union]] | doi=10.1029/96EO00094 | volume=77 |número=15 |páginas=141 |ano=1996 |acessodata=2008-03-13|arquivourl= https://web.archive.org/web/20080306012954/http://www.agu.org/sci_soc/EISclark.html|arquivodata=6 de março de 2008 | bibcode=1996EOSTr..77Q.141C}}</ref>


A evolução do cinturão de asteroides após o Intenso bombardeio tardio foi governada principalmente por colisões.<ref name="Bottke2005b">{{citar conferência|autor1=Bottke, William F. |autor2=Durba, D. |autor3=Nesvorny, D. |display-authors=etal|título=The origin and evolution of stony meteorites|conferencia=Dynamics of Populations of Planetary Systems|títulolivro=Proceedings of the International Astronomical Union|volume=197|páginas=357–374|ano=2005|doi=10.1017/S1743921304008865| url = http://www.boulder.swri.edu/~bottke/Reprints/Bottke_IAU197_Belgrade_Origin_Stony_Met.pdf |doi-access=free}}</ref> Objetos com grande massa têm gravidade suficiente para reter qualquer material ejetado por uma violenta colisão. No cinturão de asteroides, isso normalmente não é o caso. Como resultado, muitos objetos maiores foram quebrados, e às vezes objetos mais novos foram forjados a partir dos remanescentes em colisões menos violentas.<ref name="Bottke2005b" /> Luas ao redor de alguns asteroides atualmente só podem ser explicadas como consolidações de material arremessado para longe do objeto pai sem energia suficiente para escapar totalmente de sua gravidade.<ref>{{citar web
À medida que Júpiter, após a sua formação, migrava para o interior do Sistema Solar (ver [[#Migração planetária|abaixo]]), a cintura de asteroides era varrida por diversas ressonâncias, excitando dinamicamente os corpos astronómicos dessa região, aumentando a velocidade relativa entre eles.<ref>{{citar conferência|autor=E. R. D. Scott|título=Constraints on Jupiter's Age and Formation Mechanism and the Nebula Lifetime from Chondrites and Asteroids|títulolivro=Proceedings 37th Annual Lunar and Planetary Science Conference|publicado=Lunar and Planetary Society|ano=2006|local=League City, Texas|bibcode=2006LPI....37.2367S}}</ref> A ação das ressonâncias e dos embriões planetários levaram a dois efeitos: a expulsão de planetesimais da cintura de asteroides ou a um aumento das suas [[Inclinação|inclinações]] e [[Excentricidade orbital|excentricidades orbitais]].<ref name=Bottke2005/><ref name="OBrien2007">{{citar jornal|url=http://www.boulder.swri.edu/~bottke/Reprints/OBrien_2007_Icarus_191_434_Primordial_Excitation_Clearing_Asteroid_Belt.pdf|título=The primordial excitation and clearing of the asteroid belt—Revisited|data=Novembro de 2007|jornal=Icarus|número=2|volume=191|língua=en|bibcode=2007Icar..191..434O|doi=10.1016/j.icarus.2007.05.005|autor=David O’Brien, Alessandro Morbidelli, William F. Bottke|páginas=434–452}}</ref> Alguns dos protoplanetas mais massivos também foram expulsos por Júpiter, enquanto outros migraram para o Sistema Solar interior e fizeram parte da acreção final dos planetas telúricos.<ref name=Bottke2005/><ref name="Raymond2007">{{citar jornal|título=High-resolution simulations of the final assembly of Earth-like planets 2: water delivery and planetary habitability|data=Março de 2007|jornal=Astrobiology|número=1|volume=7|arxiv=astro-ph/0510285|bibcode=2007AsBio...7...66R|doi=10.1089/ast.2006.06-0126|pmid=17407404|autor=Sean N. Raymond, Thomas Quinn, Jonathan I. Lunine|páginas=66–84}}</ref><ref>{{citar web|url=http://www.jpl.nasa.gov/news/features.cfm?feature=520|título=Mysteries of the Solar Nebula|data=20 de julho de 2001|publicado=[[NASA]]|autor=Susan Watanabe|língua=en}}</ref> O efeito dos planetas gigantes e dos protoplanetas, durante este primeiro período de diminuição do número de corpos planetários, deixou a cintura de asteroides com uma massa equivalente a menos de 1&nbsp;% a massa da Terra, composta principalmente por pequenos planetesimais.<ref name=OBrien2007/> No entanto, este número é entre 10 a 20 vezes maior que o número de massa existente atualmente na cintura de asteroides, que é cerca de 1/2&nbsp;000 a massa da Terra.{{nota de rodapé|Como meio de comparação 1/2&nbsp;000 da massa terrestre equivale a 0,05&nbsp;% da mesma.}}<ref name="Krasinsky2002">{{citar periódico|data=Julho de 2002|título=Hidden Mass in the Asteroid Belt|jornal=Icarus|volume=158|páginas=98–105|bibcode=2002Icar..158...98K|doi=10.1006/icar.2002.6837|autor=Georgij A. Krasinsky, Elena V. Pitjeva, M. V. Vasilyev, E. I. Yagudina|número=1}}</ref> Um segundo período de diminuição da massa na cintura de asteroides baixou o número de massa planetária para os níveis atuais. Pensa-se que esse período ocorreu quando Júpiter e Saturno entraram, temporariamente, numa ressonância orbital de 2 para 1, (ver imagem abaixo).
|autor1=H. Alfvén |autor2=G. Arrhenius |data=1976
| url = https://history.nasa.gov/SP-345/ch4.htm
|título=The Small Bodies
|obra=SP–345 Evolution of the Solar System
|publicado= NASA
|acessodata= 2007-04-12}}</ref>


==Luas==
O período de impactos gigantes no Sistema Solar interior teve, provavelmente, um papel importante na aquisição, por parte da Terra, do atual volume de água (aproximadamente 6{{e|21}}&nbsp;kg), adquirido a partir dos corpos da cintura de asteroides inicial. A água é um composto demasiado volátil para ter estado presente na formação da Terra e, por essa razão, deve ter vindo de fora, de zonas mais frias do Sistema Solar,<ref name="Hsieh2006">{{citar jornal|url=http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/312/5773/561|título=A Population of Comets in the Main Asteroid Belt|data=23 de março de 2006|jornal=Science|número=5773|volume=312|língua=en|bibcode=2006Sci...312..561H|doi=10.1126/science.1125150|pmid=16556801|autor=Henry H. Hsieh, David Jewitt|páginas=561–563}}</ref> provavelmente trazida por embriões planetários ou pequenos planetesimais expulsos da cintura de asteroides por Júpiter.<ref name=Raymond2007/> Uma população de [[Cometa da cintura de asteroides|cometas da cintura de asteroides]] descoberta em 2006 foi sugerida como uma possível fonte para a água da Terra.<ref name=Hsieh2006 /><ref>{{citar web|url=http://www.astronomy.com/asy/default.aspx?c=a&id=4100|título=New comet class in Earth's backyard|data=3 de abril de 2006|publicado=astronomy.com|autor=Francis Reddy|língua=en}}</ref> Contrastando com este cenário, os [[cometa]]s da [[cintura de Kuiper]] ou de regiões mais longínquas não contribuíram com mais de 6% da água atualmente existente na Terra.<ref name="Gomes" /><ref>{{citar jornal|título=Source regions and timescales for the delivery of water to the Earth|data=Novembro de 2000|jornal=Meteoritics & Planetary Science|número=6|volume=35|bibcode=2000M&PS...35.1309M|doi=10.1111/j.1945-5100.2000.tb01518.x|issn=1086–9379|autor=A. Morbidelli, J. Chambers, J. I. Lunine, J. M. Petit, F. Robert, G. B. Valsecchi, K. E. Cyr|páginas=1309}}</ref> A hipótese da [[panspermia]] sustenta que a vida em si foi depositada no planeta Terra, no entanto esta ideia não é muito aceite pela comunidade científica.<ref>{{citar jornal|url=http://www.springerlink.com/content/m1t14rtr7372tp22/|título=From Panspermia to Bioastronomy, the Evolution of the Hypothesis of Universal Life|data=1998|publicado=Springer Netherlands|jornal=Origins of Life and Evolution of Biospheres|número=4/6|volume=28|língua=en|doi=10.1023/A:1006566518046|autor=Florence Raulin-Cerceau, Marie-Christine Maurel, Jean Schneider|páginas=597–612}}</ref>
Luas passaram a existir ao redor da maioria dos planetas e muitos outros corpos do Sistema Solar. Estes satélites naturais originaram-se por um dos três mecanismos possíveis:
*Co-formação a partir de um disco circunplanetário (apenas nos casos dos planetas gigantes);
* Formação a partir de detritos de impacto (dado um impacto grande o suficiente em um ângulo raso); e
* Captura de um objeto que passa.
[[File:Artist's concept of collision at HD 172555.jpg|thumb|left|Concepção artistica do impacto gigante pensado para ter formado a Lua]]


Júpiter e Saturno têm várias luas grandes, como Io, Europa, Ganimedes e Titã, que podem ter se originado de discos ao redor de cada planeta gigante da mesma forma que os planetas formaram a partir do disco ao redor do Sol.<ref name="arxiv0812">{{citar livro|autor1=Canup, Robin M. |autor2=Ward, William R. |título=Origin of Europa and the Galilean Satellites |publicado=University of Arizona Press |data=2008-12-30 |arxiv=0812.4995|bibcode = 2009euro.book...59C |página=59|isbn=978-0-8165-2844-8}}</ref><ref name=dangelo_podolak_2015>{{citar periódico|último=D'Angelo|primeiro=G.|autor2= Podolak, M.|título=Capture and Evolution of Planetesimals in Circumjovian Disks|periódico=The Astrophysical Journal|data=2015|volume=806|número=1|páginas=29pp|doi=10.1088/0004-637X/806/2/203|arxiv = 1504.04364 |bibcode = 2015ApJ...806..203D |s2cid=119216797}}</ref><ref>{{citar periódico|autor1=N. Takato |autor2=S. J. Bus | display-authors=etal |título=Detection of a Deep 3-<math>\mu</math>m Absorption Feature in the Spectrum of Amalthea (JV) |periódico=Science |ano=2004 | volume=306 |páginas=2224–7 | doi=10.1126/science.1105427 | bibcode=2004Sci...306.2224T | pmid=15618511 |número=5705 |s2cid=129845022 }}<br />
=== Migração planetária ===
See also {{citar jornal| url = http://www.universetoday.com/2004/12/24/jovian-moon-was-probably-captured/ |obra=Universe Today |data=24 de dezembro de 2004 |título=Jovian Moon Was Probably Captured |autor=Fraser Cain |acessodata=2008-04-03 |arquivourl= https://web.archive.org/web/20080130030816/http://www.universetoday.com/2004/12/24/jovian-moon-was-probably-captured/ <!-- Bot retrieved archive --> |arquivodata= 2008-01-30 }}</ref> Essa origem é indicada pelos grandes tamanhos das luas e sua proximidade com o planeta. Esses atributos são impossíveis de alcançar através da captura, enquanto a natureza gasosa das primárias também torna a formação de detritos de colisão improvável. As luas externas dos planetas gigantes tendem a ser pequenas e têm órbitas excêntricas com inclinações arbitrárias. Estas são as características esperadas dos corpos capturado.<ref>{{citar conferência|autor1=D. C. Jewitt |autor2=S. Sheppard |autor3=C. Porco |título=Jupiter's outer satellites and Trojans |títulolivro=Jupiter. The Planet, Satellites and Magnetosphere |ano=2004 |páginas=263–280 |url=http://www.ifa.hawaii.edu/~jewitt/papers/JUPITER/JSP.2003.pdf |editor=[[Frances Bagenal|Fran Bagenal]] |editor2=Timothy E. Dowling |editor3=William B. McKinnon |publicado=Cambridge University Press |isbn=0-521-81808-7 |urlmorta= sim|arquivourl=https://web.archive.org/web/20070614045102/http://www.ifa.hawaii.edu/~jewitt/papers/JUPITER/JSP.2003.pdf |arquivodata=2007-06-14}}</ref><ref>{{citar web| url=http://www.dtm.ciw.edu/sheppard/satellites/ |título=The Giant Planet Satellite and Moon Page |autor=Scott S. Sheppard |obra=Personal web page |acessodata=2008-03-13 |urlmorta= sim|arquivourl=https://web.archive.org/web/20080311120653/http://www.dtm.ciw.edu/sheppard/satellites/ |arquivodata=2008-03-11}}</ref> A maioria dessas luas orbita na direção oposta à rotação de suas primárias. A maior lua irregular é a lua de Netuno Tritão, que se acredita ser um objeto de cinturão de Kuiper capturado.<ref name=Agnor2006/>
{{Artigo principal|Modelo de Nice|Migração planetária}}


Luas de corpos sólidos do Sistema Solar foram criadas por colisões e capturas. Acredita-se que as duas pequenas luas de Marte, Deimos e Phobos, sejam asteroides capturados. Acredita-se que a Lua da Terra tenha se formado como resultado de uma única e grande colisão fronta.<ref name=Canup2005/>{{sfn|Zeilik|Gregory|1998|pp=118–120}} O objeto impactante provavelmente tinha uma massa comparável à de Marte, e o impacto provavelmente ocorreu perto do fim do período de impactos gigantes. A colisão entrou em órbita de parte do manto do impactor, que então se fundiu na Lua.<ref name=Canup2005>{{citar periódico|autor1=R. M. Canup |autor2=E. Asphaug |título=Origin of the Moon in a giant impact near the end of the Earth's formation |periódico=Nature |ano=2001 | volume=412 |páginas=708–12 | bibcode=2001Natur.412..708C | doi=10.1038/35089010 | pmid=11507633 |número=6848 |s2cid=4413525}}</ref> O impacto foi provavelmente o último da série de fusões que formaram a Terra. Foi ainda mais hipótese de que o objeto do tamanho de Marte pode ter se formado em um dos pontos estáveis da Terra-Sol Lagrangian (<sub>L4</sub> ou <sub>L5</sub>) e se afastado de sua posição.<ref>{{citar web| url = http://www.psrd.hawaii.edu/Dec98/OriginEarthMoon.html |título= Origin of the Earth and Moon |data=31 de dezembro de 1998 |autor=G. Jeffrey Taylor |obra= Planetary Science Research Discoveries |publicado= Hawaii Institute of Geophysics & Planetology |acessodata= 2007-07-25}}</ref> As luas dos objetos trans-neptunianos Plutão (Charon) e Orcus (Vanth) também podem ter se formado por meio de uma grande colisão: os sistemas Plutão-Charon, Orcus-Vanth e Terra-Lua são incomuns no Sistema Solar, na medida em que a massa do satélite é pelo menos 1% da do corpo maior.<ref name=impact_Pluto>{{citar periódico|título=A Giant Impact Origin of Pluto-Charon|autor=Robin M. Canup |periódico=Science |data=28 de janeiro de 2005 |volume=307 |páginas=546–550 | doi=10.1126/science.1106818 |pmid=15681378|número=5709|bibcode = 2005Sci...307..546C |s2cid=19558835 |url=https://authors.library.caltech.edu/51983/7/Canup.SOM.pdf }}</ref><ref>{{citar periódico|último1= Brown |primeiro1= M. E. |último2= Ragozzine |primeiro2= D. |último3= Stansberry |primeiro3= J. |último4= Fraser |primeiro4= W. C. |título= The Size, Density, and Formation of the Orcus-Vanth System in the Kuiper Belt | doi = 10.1088/0004-6256/139/6/2700 |periódico= The Astronomical Journal | volume = 139 |número= 6 |páginas= 2700–2705 |ano= 2010 | bibcode=2010AJ....139.2700B| arxiv= 0910.4784| s2cid = 8864460}}</ref>
Segundo a [[hipótese nebular]], os dois planetas mais exteriores encontram-se no "lugar errado". A hipótese de [[Urano (planeta)|Úrano]] e [[Neptuno (planeta)|Neptuno]] se terem formado no local que atualmente orbitam é muito implausível, pois a reduzida densidade de nebulosa solar dessa região e os longos períodos orbitais desses corpos, seriam sérios obstáculos à formação de planetas.<ref name="Taylor2001">{{citar web|url=http://www.psrd.hawaii.edu/Aug01/bombardment.html|título=Uranus, Neptune, and the Mountains of the Moon|data=21 de agosto de 2001|publicado=Planetary Science Research Discoveries|autor=G. Jeffrey Taylor|língua=en|publicação=Planetary Science Research Discoveries}}</ref> Pensa-se, por isso, que ambos os planetas se tenham formado em órbitas mais próximas de Júpiter e Saturno, onde existia uma maior abundância de materiais, e, posteriormente, [[Migração planetária|migraram]] para o exterior até às suas atuais posições, tendo durado esta migração cerca de cem milhões de anos.<ref name="thommes"/>


==Futuro==
[[Ficheiro:Lhborbits.png|thumb|400px|Simulação representando os [[Planeta gasoso|planetas gasosos]] ('''verde''': [[Júpiter (planeta)|Júpiter]]; '''laranja''': [[Saturno (planeta)|Saturno]]; '''azul claro''': [[Urano (planeta)|Úrano]]; '''azul escuro''': [[Neptuno (planeta)|Neptuno]]) e a [[cintura de Kuiper]].<br />'''1º''': Antes da ressonância 2 para 1 entre Júpiter e Saturno; '''2º''': Dispersão de objetos da cintura de Kuiper para o interior do Sistema Solar após a mudança orbital de Neptuno; '''3º''': Ejeção de objetos da cintura de asteroides pela ação de Júpiter.<ref name="Gomes"/>]]
Os astrônomos estimam que o estado atual do Sistema Solar não mudará drasticamente até que o Sol tenha fundido quase todo o combustível de hidrogênio em seu núcleo em hélio, iniciando sua evolução a partir da sequência principal do diagrama hertzsprung-Russell e em sua fase gigante-vermelha. O Sistema Solar continuará a evoluir até lá. Eventualmente, o Sol provavelmente se expandirá o suficiente para sobrecarregar os planetas interiores (Mercúrio, Vênus, possivelmente a Terra), mas não os planetas exteriores, incluindo Júpiter e Saturno. Depois, o Sol seria reduzido ao tamanho de uma anã branca, e os planetas exteriores e suas luas continuariam orbitando este diminutivo remanescente solar. Este desenvolvimento futuro pode ser semelhante à detecção observada do MOA-2010-BLG-477L b, um exoplaneta do tamanho de Júpiter orbitando sua estrela anã branca hospedeira MOA-2010-BLG-477L.<ref name="NAT-20211013">{{citar periódico|autor=Blackman, J. W. |display-authors=et al. |título=A Jovian analogue orbiting a white dwarf star |url=https://www.nature.com/articles/s41586-021-03869-6 |data=13 de outubro de 2021 |periódico=[[Nature (journal)|Nature]] |volume=598 |número=7880 |páginas=272–275 |doi=10.1038/s41586-021-03869-6 |pmid=34646001 |arxiv=2110.07934 |bibcode=2021Natur.598..272B |s2cid=238860454 |acessodata=14 de outubro de 2021}}</ref><ref name="KO-20211013">{{citar jornal|último1=Blackman |primeiro1=Joshua |último2=Bennett |primeiro2=David |último3= Beaulieu |primeiro3=Jean-Philippe |título=A Crystal Ball Into Our Solar System's Future - Giant Gas Planet Orbiting a Dead Star Gives Glimpse Into the Predicted Aftermath of our Sun's Demise |url=https://keckobservatory.org/white-dwarf-system/ |data=13 de outubro de 2021 |obra=[[Keck Observatory]] |acessodata=14 de outubro de 2021}}</ref><ref name="NYT-20211013">{{citar jornal|último=Ferreira |primeiro=Becky |título=Astronomers Found a Planet That Survived Its Star's Death - The Jupiter-size planet orbits a type of star called a white dwarf, and hints at what our solar system could be like when the sun burns out. |url=https://www.nytimes.com/2021/10/13/science/white-dwarf-planet.html |arquivourl=https://ghostarchive.org/archive/20211228/https://www.nytimes.com/2021/10/13/science/white-dwarf-planet.html |arquivodata=2021-12-28 |url-access=limited |data=13 de outubro de 2021 |obra=[[The New York Times]] |acessodata=14 de outubro de 2021}}{{cbignore}}</ref>


===Estabilidade a longo prazo===
A migração dos planetas exteriores é, também, necessária para explicar a existência e as propriedades dos objetos das região mais exteriores do Sistema Solar.<ref name=Levison2007/> Para lá de Neptuno, onde se encontram os [[Objeto transneptuniano|objetos transneptunianos]], o Sistema Solar expande-se até à [[cintura de Kuiper]], o [[disco disperso]] e a [[nuvem de Oort]], três regiões povoadas por pequenos corpos gelados, onde se pensa ser a origem dos [[cometa]]s mais observados. A tal distância do Sol, a acreção era demasiado lenta para permitir que se formem planetas antes da dispersão da nebulosa solar, pois faltava massa ao disco inicial para que esta se consolidasse num planeta.<ref name=Taylor2001/> A cintura de Kuiper encontra-se numa região entre 30 a 55&nbsp;UA do Sol, enquanto o mais longínquo disco disperso, se estende até às 100&nbsp;UA do Sol,<ref name=Levison2007/> e a nuvem de Oort, a região mais distante, começa nas 50&nbsp;000&nbsp;UA a contar do Sol.<ref>{{citar arXiv|eprint=astro-ph/0512256|autor=Alessandro Morbidelli|astro-ph|título=Origin and dynamical evolution of comets and their reservoirs|ano=2006}}</ref> No entanto, aquando da sua formação, a cintura de Kuiper era muito mais densa e próxima do Sol, com um limite exterior aproximadamente nas 30&nbsp;UA. O seu limite interior estaria logo após as órbitas de Úrano e Neptuno, que, por sua vez, também estavam muito mais próximas do Sol no momento da sua formação que atualmente (provavelmente, entre 15 a 20&nbsp;UA), estando Úrano muito mais longe do Sol que Neptuno.<ref name="Gomes" /><ref name=Levison2007/>
O Sistema Solar é caótico ao longo de escalas de tempo de milhões e bilhões de anos,<ref name=laskar94>{{citar periódico
|título=Large-scale chaos in the solar system
|autor=J. Laskar
|periódico=Astronomy and Astrophysics
|volume=287
|páginas=L9–L12
|ano=1994
|bibcode=1994A&A...287L...9L}}</ref> com as órbitas dos planetas abertas a variações de longo prazo. Um exemplo notável deste caos é o sistema Netuno-Plutão, que está em uma ressonância orbital 3:2. Embora a ressonância em si permaneça estável, torna-se impossível prever a posição de Plutão com qualquer grau de precisão de mais de 10-20 milhões de anos (o tempo lyapunov) no futuro.<ref>{{citar periódico|título= Numerical evidence that the motion of Pluto is chaotic |autor1=Gerald Jay Sussman |autor2=Jack Wisdom |periódico= Science | volume = 241 |páginas= 433–437 |ano= 1988 | url = http://groups.csail.mit.edu/mac/users/wisdom/pluto-chaos.pdf | doi = 10.1126/science.241.4864.433 | pmid = 17792606 |número= 4864 | bibcode=1988Sci...241..433S
|hdl=1721.1/6038 |s2cid=1398095 | hdl-access = free }}</ref> Outro exemplo é a inclinação axial da Terra, que, devido ao atrito levantado dentro do manto da Terra por interações de marés com a Lua é incomputável de algum ponto entre 1,5 e 4,5 bilhões de anos a partir de agora.<ref>{{citar periódico|título=On the long term evolution of the spin of the Earth|autor=O. Neron de Surgy |autor2=J. Laskar|periódico=Astronomy and Astrophysics|data=fevereiro de 1997|volume=318|páginas=975–989 |bibcode=1997A&A...318..975N}}</ref>


As órbitas dos planetas exteriores são caóticas em escalas de tempo mais longas, com um tempo lyapunov na faixa de 2 a 230 milhões de anos.<ref name=hayes07>{{citar periódico|autor=Wayne B. Hayes |título=Is the outer Solar System chaotic? |periódico=Nature Physics | arxiv=astro-ph/0702179 |ano=2007 | volume=3 |número=10 |páginas=689–691 | doi=10.1038/nphys728 | bibcode=2007NatPh...3..689H | s2cid=18705038}}</ref>Em todos os casos, isso significa que a posição de um planeta ao longo de sua órbita acaba sendo impossível de prever com qualquer certeza (assim, por exemplo, o tempo do inverno e do verão se tornam incertos), mas em alguns casos as próprias órbitas podem mudar drasticamente. Tal caos se manifesta mais fortemente como mudanças na excentricidade, com as órbitas de alguns planetas se tornando significativamente mais - ou menos - elípticas.<ref name="Stewart1997">{{citar livro
Após a formação do Sistema Solar, as órbitas dos planetas gigantes continuaram a mudar, mas mais lentamente, devido à interação com vários planetesimais ainda existentes. Entre 500 a 600&nbsp;milhões de anos mais tarde (ou seja, há cerca de 4&nbsp;biliões de anos atrás) Júpiter e Saturno caíram numa ressonância de 2 para 1: Saturno completa uma órbita por cada duas de Júpiter.<ref name=Levison2007/> Esta ressonância pressionou os outros planetas, fazendo com que Neptuno ultrapassasse Úrano, ficando mais longe do Sol. Estes planetas dispersaram a maior parte dos pequenos corpos de gelo para o interior enquanto migravam para o exterior do Sistema Solar. Por sua vez, os planetesimais, ao encontrarem os planetas gasosos seguintes, sofriam o mesmo processo, movendo-se cada vez mais para o interior, enquanto os planetas gasosos se moviam no sentido oposto.<ref name=Levison2007/> Este processo continuou até que os planetesimais interagiram com Júpiter, cuja enorme força gravítica enviou estes corpos em órbitas extremamente elípticas ou expulsou-os do Sistema Solar. Isto fez com que Júpiter, contrariamente aos outros planetas gasosos, se movesse ligeiramente para o interior do Sistema Solar.{{nota de rodapé|A razão pela qual tanto Saturno, como Úrano e Neptuno se moveram para o exterior enquanto que Júpiter se moveu para o interior do Sistema Solar, é que este último é o único com massa suficiente para expulsar planetesimais do Sistema Solar. Para expulsar um corpo do Sistema Solar, Júpiter transfere-lhe energia, e ao perder um pouco da sua energia orbital, move-se para o interior. Saturno, Úrano e Neptuno apenas perturbam os planetesimais, dando-lhes orbitas excêntricas que interagem com os mesmos planetas, podendo, assim, o corpo regressar e restituir aos gigantes gasosos a sua energia perdida. Por outro lado, quando Saturno, Úrano ou Neptuno perturbam corpos, deslocando-os para o interior, ganham energia e movem-se para o exterior. Mais importante ainda, um corpo deslocado para o interior tem mais chances de se encontrar com Júpiter e de ser ejetado do Sistema Solar. Nesse caso, a energia ganha por Saturno, Úrano e Neptuno a partir do movimento dos corpos menores torna-se permanente, e assim as suas órbitas ficam permanentemente mais afastadas do Sol.}}
|primeiro= Ian |último= Stewart
|título= Does God Play Dice?
|publicado= Penguin Books
|edição= 2nd
|páginas= 246–249
|data= 1997
| isbn = 0-14-025602-4}}</ref>


Em última análise, o Sistema Solar é estável na medida em que nenhum dos planetas provavelmente colidirá uns com os outros ou será ejetado do sistema nos próximos bilhões de anos.<ref name=hayes07/> Além disso, dentro de cinco bilhões de anos ou mais a excentricidade de Marte pode crescer para cerca de 0,2, de tal forma que ela está em uma órbita de passagem da Terra, levando a uma possível colisão. Na mesma escala de tempo, a excentricidade de Mercúrio pode crescer ainda mais, e um encontro próximo com Vênus poderia teoricamente ejetá-lo do Sistema Solar completamente<ref name=laskar94/> ou enviá-lo em rota de colisão com Vênus ou Terra.<ref>{{citar jornal|título=The solar system could go haywire before the sun dies|url = https://www.newscientist.com/article/dn13757-solar-system-could-go-haywire-before-the-sun-dies.html |autor=David Shiga |obra=NewScientist.com News Service |data=23 de abril de 2008 |acessodata=2008-04-28}}</ref> Isso pode acontecer dentro de um bilhão de anos, de acordo com simulações numéricas nas quais a órbita de Mercúrio está perturbada.<ref name="Batygin">{{citar periódico|último1= Batygin |primeiro1= K. |último2= Laughlin |primeiro2= G. | doi = 10.1086/589232 |título= On the Dynamical Stability of the Solar System |periódico= The Astrophysical Journal | volume = 683 |número= 2 |páginas= 1207–1216 |ano= 2008 |arxiv = 0804.1946 |bibcode = 2008ApJ...683.1207B | s2cid = 5999697}}</ref>
===Intenso bombardeio tardio===
{{AP|Intenso bombardeio tardio}}
[[File:Lunar cataclysm.jpg|thumb|Impressão artística da Lua durante o intenso bombardeio tardio e seu aspecto atual.]]


===Sistemas de anéis lunares===
Postula-se que a perturbação gravitacional gerada pela migração dos planetas externos teria provocado a movimentação de um grande número de [[asteroides]] em direção ao Sistema Solar interno, removendo grande parte dos elementos do [[cinturão de asteroides]] original até que este atingisse a massa extremamente baixa de hoje.<ref name="OBrien2007"/> Este evento pode ter desencadeado o chamado Intenso Bombardeio Tardio, que ocorreu aproximadamente há 4 bilhões de anos, 500-600 milhões de anos após a formação do Sistema Solar.<ref name="Gomes"/><ref name="shuffle">{{citar web |ano= 2005| autor= Kathryn Hansen | titulo=Orbital shuffle for early solar system | publicacao=Geotimes | url = http://www.agiweb.org/geotimes/june05/WebExtra060705.html| acessodata=2006-06-22 }}</ref> Este período de bombardeio pesado durou várias centenas de milhões de anos e é evidente nas crateras ainda visíveis em corpos do Sistema Solar interno, como a Lua e Mercúrio.<ref name="Gomes"/><ref>{{citar web|url = https://history.nasa.gov/SP-467/ch3.htm | titulo=Chronology of Planetary surfaces|publicacao=NASA History Division|acessodata=2008-03-13 }}</ref> A mais antiga evidência conhecida de vida na Terra data de 3,8 bilhões de anos atrás — surgindo quase imediatamente após o fim do intenso bombardeio tardio.<ref name=life>[http://www.eurekalert.org/pub_releases/2006-07/uoc--uss072006.php "UCLA scientists strengthen case for life more than 3.8 billion years ago"]. University of California-Los Angeles, 21/07/2006</ref>
A evolução dos sistemas lunares é impulsionada por forças marítimas. Uma lua levantará uma protuberância de maré no objeto que orbita (o principal) devido à força gravitacional diferencial através do diâmetro do primário. Se uma lua está girando na mesma direção que a rotação do planeta e o planeta está girando mais rápido que o período orbital da Lua, a protuberância será constantemente puxada à frente da Lua. Nesta situação, o momento angular é transferido da rotação do primário para a revolução do satélite. A lua ganha energia e gradualmente espira para fora, enquanto a primária gira mais lentamente ao longo do tempo.


A Terra e sua Lua são um exemplo dessa configuração. Hoje, a Lua está presa à Terra; uma de suas revoluções ao redor da Terra (atualmente cerca de 29 dias) é igual a uma de suas rotações sobre seu eixo, por isso sempre mostra uma face para a Terra. A Lua continuará a recuar da Terra, e o giro da Terra continuará a diminuir gradualmente. Outros exemplos são as luas galileanas de Júpiter (assim como muitas das luas menores de Júpiter)<ref>{{citar periódico| bibcode=1982MNRAS.201..415G |título=Tidal Heating of Io and orbital evolution of the Jovian satellites |periódico=Monthly Notices of the Royal Astronomical Society |autor=A. Gailitis | volume=201 |número=2 |páginas=415–420 |ano=1980 | doi = 10.1093/mnras/201.2.415 | doi-access=free}}</ref>e a maioria das luas maiores de Saturno.<ref>{{citar periódico|autor1=R. Bevilacqua |autor2=O. Menchi |autor3=A. Milani |display-authors= etal |data=abril de 1980 |título= Resonances and close approaches. I. The Titan-Hyperion case|periódico=Earth, Moon, and Planets |volume=22 |número=2 |páginas=141–152 |doi= 10.1007/BF00898423 |bibcode=1980M&P....22..141B |s2cid=119442634}}</ref>
Os impactos foram eventos comuns na evolução do Sistema Solar. Embora atualmente sejam pouco frequentes, impactos continuam a acontecer, como é evidenciado pela colisão do cometa [[Shoemaker-Levy 9]] com Júpiter em 1994, pelo evento de impacto de Júpiter de 2009, pelo evento de [[Tunguska]], pelo meteoro Chelyabinsk e pelo impacto que criou a [[Cratera do Meteoro]] no Arizona. O processo de acrescentamento de material, portanto, não está completo e pode representar uma ameaça à vida na Terra.<ref>{{citar periódico |periódico=Abhandlungen der Geologischen Bundeanstalt, Wien |volume=53 |páginas=51–54 |ano=1996 |titulo=The Risk to Civilization From Extraterrestrial Objects and Implications of the Shoemaker-Levy 9 Comet Crash |autor=Clark R. Chapman |url=https://web.archive.org/web/20080910084647/http://www.geologie.ac.at/filestore/download/AB0053_051_A.pdf |acessodata=2008-05-06 |issn=0016-7800 }}</ref><ref name="Agnor2006">{{citar periódico|titulo=Neptune's capture of its moon Triton in a binary-planet gravitational encounter |autor1=Craig B. Agnor |autor2=Hamilton P. Douglas |periódico=Nature |volume=441 |páginas=192–194 |doi=10.1038/nature04792 |url=https://web.archive.org/web/20070621182809/http://www.es.ucsc.edu/~cagnor/papers_pdf/2006AgnorHamilton.pdf |ano=2006 |pmid=16688170 |número=7090 |bibcode=2006Natur.441..192A }}</ref>
[[File:Voyager 2 Neptune and Triton.jpg|thumb|Netuno e sua lua Tritão, vista da ''Voyager 2''. A órbita de Tritão acabará por levá-la ao limite roche de Netuno, despedaçando-a e possivelmente formando um novo sistema de anéis.]]
Um cenário diferente ocorre quando a lua está girando em torno do primário mais rápido do que o principal gira, ou está girando na direção oposta à rotação do planeta. Nestes casos, a protuberância das marés fica atrás da lua em sua órbita. No primeiro caso, a direção da transferência de momento angular é invertida, de modo que a rotação das primárias acelera enquanto a órbita do satélite encolhe. Neste último caso, o momento angular da rotação e da revolução tem sinais opostos, de modo que a transferência leva a diminuição na magnitude de cada um (que se cancelam).<ref group=lower-alpha>In all of these cases of transfer of angular momentum and energy, the angular momentum of the two-body system is conserved. In contrast, the summed energy of the moon's revolution plus the primary's rotation is not conserved, but decreases over time, due to dissipation via frictional heat generated by the movement of the tidal bulge through the body of the primary. If the primary were a frictionless ideal fluid, the tidal bulge would be centered under the satellite, and no transfer would take place. It is the loss of dynamical energy through friction that makes transfer of angular momentum possible.</ref> Em ambos os casos, a desaceleração das marés faz com que a lua espiral em direção ao primário até que ela seja dilacerada por tensões de maré, potencialmente criando um sistema de anéis planetários, ou colidindo na superfície ou atmosfera do planeta. Tal destino aguarda as luas Phobos de Marte (dentro de 30 a 50 milhões de anos),<ref name=Bills2006>{{citar periódico|autor1=Bruce G. Bills |autor2=Gregory A. Neumann |autor3=David E. Smith |autor4=Maria T. Zuber |ano=2006 |título=Improved estimate of tidal dissipation within Mars from MOLA observations of the shadow of Phobos|periódico=Journal of Geophysical Research|volume=110 |número=E7 |páginas=E07004|doi=10.1029/2004JE002376| bibcode=2005JGRE..11007004B |s2cid=6125538 |doi-access=free}}</ref> Tritão de Netuno (em 3,6 bilhões de anos),<ref>{{citar periódico|título=Tidal evolution in the Neptune-Triton system |autor=C. F. Chyba |autor2=D. G. Jankowski |autor3=P. D. Nicholson |periódico=Astronomy & Astrophysics |volume=219 |número=1–2 |página=23 |bibcode=1989A&A...219L..23C |ano=1989}}</ref> e pelo menos 16 pequenos satélites de Urano e Netuno. A Desdemona de Urano pode até colidir com uma de suas luas vizinhas.{{sfn|Duncan|Lissauer|1997}}


Uma terceira possibilidade é onde as primárias e a lua estão presas umas às outras. Nesse caso, a protuberância das marés permanece diretamente sob a lua, não há transferência de momento angular, e o período orbital não mudará. Plutão e Charon são um exemplo desse tipo de configuração.<ref>{{citar periódico| bibcode=2006AJ....132..290B |título=Orbits and Photometry of Pluto's Satellites: Charon, S/2005 P1, and S/2005 |autor1=Marc Buie |autor2=William Grundy |autor3=Eliot Young |autor4=Leslie Young |autor5=Alan Stern |periódico=The Astronomical Journal | volume=132 |número=1 |páginas=290–298 |ano=2006 | doi=10.1086/504422 | arxiv=astro-ph/0512491 | s2cid=119386667}}</ref>
Ao longo da evolução do Sistema Solar, cometas foram ejetados para fora do Sistema Solar interno pela gravidade dos planetas gigantes, alcançando milhares de UA e formando a [[nuvem de Oort]], um enxame esférico de núcleos cometários localizado nos limites da zona de atração gravitacional do Sol. Eventualmente, após cerca de 800 milhões de anos, a perturbação gravitacional causada por marés galácticas, estrelas e nuvens moleculares gigantes em passagem começaram a esgotar a nuvem, impulsionando os cometas para o interior do Sistema Solar.<ref name="Morbidelli2006">{{citar arXiv| titulo=Origin and dynamical evolution of comets and their reservoirs | primeiro=Alessandro |último=Morbidelli | eprint=astro-ph/0512256 | data=2008-02-03}}</ref> A evolução do Sistema Solar exterior também parece ter sido influenciada pela [[erosão espacial]] causada pelo vento solar, micrometeoritos e outros componentes do meio interestelar.<ref>{{citar periódico | url = https://web.archive.org/web/20080306012954/http://www.agu.org/sci_soc/EISclark.html | titulo=Interplanetary Weathering: Surface Erosion in Outer Space|autor1=Beth E. Clark |autor2=Robert E. Johnson | periódico= [[Eos (journal)|Eos, Transactions, American Geophysical Union]] | doi=10.1029/96EO00094 | volume=77 | número=15 | páginas=141 |ano=1996 | }}</ref>


Não há consenso quanto ao mecanismo de formação dos anéis de Saturno. Embora os modelos teóricos indicassem que os anéis provavelmente se formaram no início da história do Sistema Solar,<ref name="Tiscareno">{{citar livro|primeiro=M. S. |último=Tiscareno |editor-sobrenome=Kalas |editor-nome=P. |editor-sobrenome2=French |editor-nome2=L. |contribuição=Planetary Rings | arxiv=1112.3305v2 |título=Planets, Stars and Stellar Systems |páginas=61–63 |data= 2012-07-04 |publicado=[[Springer Science+Business Media|Springer]] |url=http://refworks.springer.com/mrw/index.php?id=1654 |doi=10.1007/978-94-007-5606-9_7 |isbn=978-94-007-5605-2 |s2cid=118494597 |acessodata=2012-10-05}}</ref> dados da espaçonave ''Cassini-Huygens'' sugerem que eles se formaram relativamente tarde.<ref name="IessMilitzer2019">{{citar periódico|último1= Iess|primeiro1= L.|último2= Militzer|primeiro2= B.|último3= Kaspi|primeiro3= Y.|último4= Nicholson|primeiro4= P.|último5= Durante|primeiro5= D.|último6= Racioppa|primeiro6= P.|último7= Anabtawi|primeiro7= A.|último8= Galanti|primeiro8= E.|último9= Hubbard|primeiro9= W.|último10= Mariani|primeiro10=M. J.|último11= Tortora|primeiro11= P.|último12= Wahl|primeiro12= S.|último13= Zannoni|primeiro13= M.|título= Measurement and implications of Saturn's gravity field and ring mass|periódico= Science|volume= 364|número= 6445|ano= 2019|páginas= eaat2965|doi= 10.1126/science.aat2965|pmid= 30655447|bibcode= 2019Sci...364.2965I|hdl= 10150/633328|s2cid= 58631177|url= https://repository.arizona.edu/bitstream/10150/633328/1/aat2965_CombinedPDF_v4.pdf|doi-access= free}}</ref>
A evolução da cintura de asteroides após o intenso bombardeio tardio foi governada principalmente por colisões. Objetos com grande massa têm gravidade suficiente para reter qualquer material ejetado por uma colisão violenta. No cinturão de asteroides, porém, geralmente a retenção não acontece. Como resultado, muitos objetos maiores foram quebrados e, às vezes, objetos novos foram forjados a partir dos restos de colisões menos violentas.<ref name="Bottke2005b">{{citar conferência|autor1=Bottke, William F. |autor2=Durba, D. |autor3=Nesvorny, D. |display-authors=etal|titulo=The origin and evolution of stony meteorites|conferencia=Dynamics of Populations of Planetary Systems|títulolivro=Proceedings of the International Astronomical Union|volume=197|páginas=357–374|ano=2005|doi=10.1017/S1743921304008865| url = http://www.boulder.swri.edu/~bottke/Reprints/Bottke_IAU197_Belgrade_Origin_Stony_Met.pdf }}</ref> As luas existentes ao redor de alguns asteroides só podem ser explicadas como consolidações de material lançado para longe do objeto original, sem energia suficiente para escapar totalmente da sua gravidade.<ref>{{citar web |autor1=H. Alfvén |autor2=G. Arrhenius | data=1976 | url = https://history.nasa.gov/SP-345/ch4.htm | titulo =The Small Bodies | publicacao=SP–345 Evolution of the Solar System | publicado = NASA | acessodata = 2007-04-12 }}</ref>


===O sol e os ambientes planetários===
===Luas===
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{{AP|Hipótese do grande impacto}}
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[[Ficheiro:giantimpact.gif|thumb|left|Ilustração da hipótese do impacto gigante, que se acredita ter formado a Lua da Terra.]]
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|Location = right
|Description = Formação do sistema solar após o acréscimo de gás e poeira em um disco protoplanetário. A grande maioria deste material foi criada a partir da supernova primitiva}}
A longo prazo, as maiores mudanças no Sistema Solar virão de mudanças no próprio Sol à medida que envelhece. À medida que o Sol queima através de seu suprimento de combustível de hidrogênio, ele fica mais quente e queima o combustível restante ainda mais rápido. Como resultado, o Sol está crescendo mais brilhante a uma taxa de 10% a cada 1,1 bilhão de anos.<ref name=scientist>{{citar jornal|título=Science: Fiery future for planet Earth |autor=Jeff Hecht |obra=New Scientist |url = https://www.newscientist.com/article/mg14219191.900.html |data=2 de abril de 1994 |número=1919 |página=14 |acessodata=2007-10-29}}</ref>Em cerca de 600 milhões de anos, o brilho do Sol terá interrompido o ciclo de carbono da Terra a ponto de árvores e florestas (vida de plantas fotossintéticas C3) não mais serem capazes de sobreviver; e em cerca de 800 milhões de anos, o Sol terá matado toda a vida complexa na superfície da Terra e nos oceanos. Em 1,1 bilhão de anos, o aumento da produção de radiação do Sol fará com que sua zona habitável circunstelar se mova para fora, tornando a superfície da Terra muito quente para que a água líquida exista lá naturalmente. Neste ponto, toda a vida será reduzida a organismos unicelulares.<ref name=Schroder2008/> A evaporação da água, um potente gás de efeito estufa, da superfície dos oceanos poderia acelerar o aumento da temperatura, potencialmente acabando com toda a vida na Terra ainda mais cedo.<ref>{{citar web|url=http://www.cicero.uio.no/fulltext/index_e.aspx?id=2737|título=Our changing solar system|autor1=Knut Jørgen|autor2=Røed Ødegaard|obra=Centre for International Climate and Environmental Research|ano=2004|acessodata=2008-03-27|urlmorta= sim|arquivourl=https://web.archive.org/web/20081009015241/http://www.cicero.uio.no/fulltext/index_e.aspx?id=2737|arquivodata=2008-10-09}}</ref> Durante este tempo, é possível que, à medida que a temperatura da superfície de Marte suba gradualmente, o dióxido de carbono e a água atualmente congelados sob o regolito da superfície se libertarão na atmosfera, criando um efeito estufa que aquecerá o planeta até alcançar condições paralelas à Terra hoje, fornecendo uma morada futura potencial para a vida.<ref name=mars>{{citar livro|título=Mars: A Warmer, Wetter Planet|autor=Jeffrey Stuart Kargel | url = https://books.google.com/books?id=0QY0U6qJKFUC&q=mars+future+%22billion+years%22+sun&pg=PA509 | isbn=1-85233-568-8 |data=2004 |publicado=Springer |acessodata=2007-10-29}}</ref> Daqui a 3,5 bilhões de anos, as condições da superfície da Terra serão semelhantes às de Vênus hoje.<ref name=scientist />


[[Imagem:Sun red giant.svg|thumb|left|Tamanho relativo do Sol como ele é agora (inset) em comparação com seu tamanho futuro estimado como um gigante vermelho]]
Existem luas em torno da maioria dos planetas e muitos outros corpos do Sistema Solar. Esses [[satélites naturais]] são originados por três mecanismos possíveis: a) pela formação de um disco circumplanetário ao mesmo tempo em que se formava o corpo principal (apenas nos casos de planetas gigantes); b) a partir de detritos provenientes de um impacto; e c) pela captura de um objeto que passa. Júpiter e Saturno têm várias luas grandes, como [[Io (satélite)|Io]], [[Europa (satélite)|Europa]], [[Ganímedes (satélite)|Ganimedes]] e [[Titã (satélite)|Titã]], que podem ter se originado de discos ao redor de cada planeta da mesma forma que os planetas se formaram a partir do disco ao redor do Sol.<ref name="arxiv0812">{{citar livro |autor1=Canup, Robin M. |autor2=Ward, William R. |titulo=Origin of Europa and the Galilean Satellites |publicado=University of Arizona Press |data=2008-12-30 |arxiv=0812.4995|bibcode = 2009euro.book...59C |página=59|isbn=978-0-8165-2844-8}}</ref><ref name="dangelo_podolak_2015">{{citar periódico|último=D'Angelo|primeiro=G.|autor2= Podolak, M.|titulo=Capture and Evolution of Planetesimals in Circumjovian Disks|periódico=The Astrophysical Journal|data=2015|volume=806|número=1|páginas=29pp|doi=10.1088/0004-637X/806/2/203|arxiv = 1504.04364 |bibcode = 2015ApJ...806..203D |}}</ref><ref>{{citar periódico |autor1=N. Takato |autor2=S. J. Bus | display-authors=etal | titulo=Detection of a Deep 3-<math>\mu</math>m Absorption Feature in the Spectrum of Amalthea (JV) | periódico=Science |ano=2004 | volume=306 | páginas=2224–7 | doi=10.1126/science.1105427 | bibcode=2004Sci...306.2224T | pmid=15618511 | número=5705 | }}</ref> Esta origem é indicada pelos grandes tamanhos das luas e sua proximidade com os planetas. Esses atributos são impossíveis de alcançar por meio da captura, enquanto que a natureza gasosa dos planetas também torna improvável a formação por detritos de colisão. As luas externas dos planetas gigantes tendem a ser pequenas e ter órbitas excêntricas com inclinações arbitrárias. Essas são as características esperadas dos corpos capturados.<ref>{{citar conferência|autor1=D. C. Jewitt |autor2=S. Sheppard |autor3=C. Porco |titulo=Jupiter's outer satellites and Trojans |títulolivro=Jupiter. The Planet, Satellites and Magnetosphere |ano=2004 |páginas=263–280 |url=https://web.archive.org/web/20070614045102/http://www.ifa.hawaii.edu/~jewitt/papers/JUPITER/JSP.2003.pdf |editor=[[Frances Bagenal|Fran Bagenal]] |editor2=Timothy E. Dowling |editor3=William B. McKinnon |publicado=Cambridge University Press |isbn=0-521-81808-7 }}</ref><ref>{{citar web | url=https://web.archive.org/web/20080311120653/http://www.dtm.ciw.edu/sheppard/satellites/ | titulo=The Giant Planet Satellite and Moon Page | autor=Scott S. Sheppard | publicacao=Personal web page | acessodata=2008-03-13 | }}</ref> A maioria dessas luas orbita na direção oposta à rotação de seu planeta. A maior lua é [[Tritão (satélite)|Tritão]], lua de Netuno, que se acredita ser um objeto capturado do cinturão de Kuiper.<ref name="Agnor2006"/>
Daqui a 5,4 bilhões de anos, o núcleo do Sol ficará quente o suficiente para desencadear a fusão de hidrogênio em sua concha circundante.<ref name=Schroder2008/> Isso fará com que as camadas externas da estrela se expandam muito, e a estrela entrará em uma fase de sua vida na qual é chamada de gigante vermelha.{{sfn|Zeilik|Gregory|1998|p=320–321}}<ref>{{citar web|título=Introduction to Cataclysmic Variables (CVs)|obra=NASA Goddard Space Center|ano=2006|url = http://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/objects/cvs/cvstext.html |acessodata= 2006-12-29}}</ref> Dentro de 7,5 bilhões de anos, o Sol terá expandido para um raio de 1,2 UA — 256 vezes o seu tamanho atual. Na ponta do ramo gigante-vermelho, como resultado do aumento da área de superfície, a superfície do Sol será muito mais fria (cerca de 2600 Mil) do que agora e sua luminosidade muito maior — até 2.700 luminosidades solares atuais. Durante parte de sua vida de gigante-vermelha, o Sol terá um vento estelar forte que levará cerca de 33% de sua massa.<ref name=Schroder2008>{{citar periódico|autor1=K. P. Schroder |autor2=Robert Connon Smith |título= Distant future of the Sun and Earth revisited|periódico=Monthly Notices of the Royal Astronomical Society | volume=386|número= 1 |páginas=155–163 |ano=2008 |doi=10.1111/j.1365-2966.2008.13022.x |bibcode=2008MNRAS.386..155S |arxiv = 0801.4031 |s2cid=10073988}}</ref><ref name="sun_future">{{citar periódico|autor1=I. J. Sackmann |autor2=A. I. Boothroyd |autor3=K. E. Kraemer |título=Our Sun. III. Present and Future |páginas=457 |periódico=Astrophysical Journal |ano=1993 | volume=418 | bibcode=1993ApJ...418..457S | doi=10.1086/173407}}</ref>{{sfn|Zeilik|Gregory|1998|p=322}} Durante esse tempo, é possível que a lua de Saturno Titã possa alcançar temperaturas superficiais necessárias para suportar a vida.<ref name=Titan>{{citar periódico|título=Titan under a red giant sun: A new kind of "habitable" moon|autor1=Ralph D. Lorenz |autor2=Jonathan I. Lunine |autor3=Christopher P. McKay |periódico=Geophysical Research Letters |ano=1997 | volume=24 |páginas=2905–8 | url = http://www.lpl.arizona.edu/~rlorenz/redgiant.pdf |acessodata=2008-03-21|doi=10.1029/97GL52843|pmid=11542268|número=22 | bibcode=1997GeoRL..24.2905L |citeseerx=10.1.1.683.8827}}</ref><ref>{{citar web|autor=Marc Delehanty |título= Sun, the solar system's only star |obra=Astronomy Today|url = http://www.astronomytoday.com/astronomy/sun.html|acessodata=2006-06-23}}</ref>


À medida que o Sol se expande, ele engolirá os planetas Mercúrio e Vênus.<ref name=Rybicki2001>{{citar periódico
As luas dos corpos sólidos do Sistema Solar foram criadas por colisões ou captura. Acredita-se que as duas pequenas luas de Marte, [[Deimos (satélite)|Deimos]] e [[Fobos (satélite)|Fobos]], sejam asteroides capturados.<ref>Zeilik, Michael A.; Gregory, Stephen A. (1998). ''Introductory Astronomy & Astrophysics'' (4th ed.). Saunders College Publishing, 1998, pp. 118–120</ref> Pensa-se que a [[Lua]] da Terra se formou como resultado de uma grande colisão ([[Hipótese do grande impacto]]).<ref name="Canup2005">{{citar periódico |autor1=R. M. Canup |autor2=E. Asphaug | titulo=Origin of the Moon in a giant impact near the end of the Earth's formation | periódico=Nature |ano=2001 | volume=412 | páginas=708–12 | bibcode=2001Natur.412..708C | doi=10.1038/35089010 | pmid=11507633 | número=6848 | }}</ref><ref>{{citar periódico | autor=D. J. Stevenson | titulo=Origin of the moon&nbsp;– The collision hypothesis | periódico=Annual Review of Earth and Planetary Sciences |ano=1987 | volume=15 | número=1 | páginas=271–315 | doi=10.1146/annurev.ea.15.050187.001415 | bibcode=1987AREPS..15..271S | url=http://pdfs.semanticscholar.org/6cd0/5a92552fe0b618abbb1dbb1a8dba79acbba5.pdf }}</ref> O objeto impactador provavelmente tinha uma massa comparável à de Marte, e o impacto provavelmente ocorreu perto do final do período de impactos gigantes. A colisão colocou em órbita parte do [[manto]] do impactador, que então se aglutinou formando a Lua.<ref name="Canup2005"/> O impacto foi provavelmente o último da série de fusões que formaram a Terra. Foi ainda levantada a hipótese de que o impactador pode ter se formado em um dos [[Pontos de Lagrange|pontos Lagrangianos]] Terra-Sol estáveis (L 4 ou L 5) e derivado de sua posição.<ref>{{citar web | url = http://www.psrd.hawaii.edu/Dec98/OriginEarthMoon.html | titulo = Origin of the Earth and Moon | data=31 de dezembro de 1998 | autor=G. Jeffrey Taylor | publicacao = Planetary Science Research Discoveries | publicado = Hawaii Institute of Geophysics & Planetology | acessodata = 2007-07-25 }}</ref> As luas dos objetos transnetunianos Plutão ([[Caronte (satélite)|Caronte]]) e [[90482 Orco|Orco]] ([[Vanth]]) também podem ter se formado por meio de uma grande colisão: os sistemas Plutão-Caronte, Orco-Vanth e Terra-Lua são incomuns no Sistema Solar, porque a massa do satélite é pelo menos 1% a do corpo maior.<ref name=impact_Pluto>{{citar periódico|titulo=A Giant Impact Origin of Pluto-Charon|autor=Canup, Robin M. | periódico=Science | data=28 de janeiro de 2005 |volume=307 | páginas=546–550 | doi=10.1126/science.1106818 |pmid=15681378|número=5709|url=https://authors.library.caltech.edu/51983/7/Canup.SOM.pdf }}</ref><ref>{{citar periódico | último1 = Brown | primeiro1 = M. E. | último2 = Ragozzine | primeiro2 = D. | último3 = Stansberry | primeiro3 = J. | último4 = Fraser | primeiro4 = W. C. | titulo = The Size, Density, and Formation of the Orcus-Vanth System in the Kuiper Belt | doi = 10.1088/0004-6256/139/6/2700 | periódico = The Astronomical Journal | volume = 139 | número = 6 | páginas = 2700–2705 |ano= 2010 | bibcode=2010AJ....139.2700B| arxiv= 0910.4784| }}</ref>
|autor1=K. R. Rybicki |autor2=C. Denis |título=On the Final Destiny of the Earth and the Solar System

|periódico=Icarus
==Futuro==
|volume=151 |número=1 |páginas=130–137 |data=2001
{{AP|Evolução estelar|Linha do tempo do futuro distante}}
|doi=10.1006/icar.2001.6591 |bibcode=2001Icar..151..130R}}</ref> Odestino da Terra é menos claro; embora o Sol envolta a órbita atual da Terra, a perda de massa da estrela (e, portanto, a gravidade mais fraca) fará com que as órbitas dos planetas se movam mais para fora.<ref name=Schroder2008/> Se fosse apenas para isso, Vênus e Terra provavelmente escapariam da incineração,<ref name=sun_future /> mas um estudo de 2008 sugere que a Terra provavelmente será engolida como resultado de interações de marés com o envelope exterior fracamente ligado ao Sol.<ref name=Schroder2008/>


Após a fase de expansão, a zona habitável se deslocará mais fundo para o sistema solar exterior e o cinturão de Kuiper. Isso significa que as temperaturas da superfície em Plutão e Charon serão altas o suficiente para o gelo da água sublimar em vapor. As temperaturas da superfície em Plutão e Charon seriam de 0 °C. (O gelo da água sublima em pressões atmosféricas mais baixas). Naquela época, Plutão já teria perdido sua camada de metano como resultado da sublimação. Mas Plutão será muito pequeno e não tem um campo magnético para evitar que íons de alta energia aqueçam sua atmosfera de modo a ser capaz de manter uma atmosfera espessa, dado que a atividade solar aumentaria drasticamente quando o sol morresse. Plutão e Charon perderão sua atmosfera dítil no espaço, deixando um núcleo rochoso exposto. Ambos perderão de 30% a 40% de sua massa como resultado.
Em escalas de tempo de milhões a bilhões de anos o Sistema Solar é um [[sistema caótico]], com as órbitas dos planetas sujeitas a significativas variações.<ref name="laskar94">{{citar periódico|titulo=Large-scale chaos in the solar system|autor=J. Laskar|periódico=Astronomy and Astrophysics|volume=287|páginas=L9–L12|ano=1994|bibcode=1994A&A...287L...9L }}</ref> Em última análise, o Sistema Solar é estável no sentido de que nenhum dos planetas provavelmente colidirá entre si ou será ejetado do sistema nos próximos bilhões de anos.<ref name="hayes0">Hayes, Wayne B. "Is the outer Solar System chaotic?". In: ''Nature Physics'', 2007; 3 (10): 689–691 doi=10.1038/nphys728</ref> Além deste prazo, as órbitas de alguns planetas podem se tornar excêntricas o bastante para provocar colisões ou serem ejetados do sistema.<ref name="laskar94"/>


Gradualmente, a queima de hidrogênio na concha ao redor do núcleo solar aumentará a massa do núcleo até atingir cerca de 45% da massa solar atual. Neste ponto, a densidade e a temperatura se tornarão tão altas que a fusão do hélio em carbono começará, levando a um flash de hélio; o Sol encolherá de cerca de 250 para 11 vezes o seu raio atual (sequência principal). Consequentemente, sua luminosidade diminuirá de cerca de 3.000 para 54 vezes seu nível atual, e sua temperatura de superfície aumentará para cerca de 4770 K. O Sol se tornará um gigante horizontal, queimando hélio em seu núcleo de forma estável, assim como queima hidrogênio hoje. O estágio de fusão de hélio durará apenas 100 milhões de anos. Eventualmente, ele terá que recorrer novamente às reservas de hidrogênio e hélio em suas camadas externas e se expandirá uma segunda vez, transformando-se no que é conhecido como um gigante assinótico. Aqui a luminosidade do Sol aumentará novamente.<ref name=Schroder2008/> Esta fase dura cerca de 30 milhões de anos, após a qual, ao longo de mais 100.000 anos, as camadas externas remanescentes do Sol cairão, ejetando um vasto fluxo de matéria no espaço e formando um halo conhecido (enganosamente) como uma nebulosa planetária. O material ejetado conterá o hélio e o carbono produzidos pelas reações nucleares do Sol, continuando o enriquecimento do meio interestelar com elementos pesados para as gerações futuras de estrelas.<ref name=nebula>{{citar web|autor=Bruce Balick |título=Planetary nebulae and the future of the Solar System |obra=Personal web site | url=http://www.astro.washington.edu/balick/WFPC2/ |acessodata=2006-06-23 |arquivourl=https://web.archive.org/web/20081219010229/http://www.astro.washington.edu/balick/WFPC2/ |arquivodata=2008-12-19 |urlmorta= sim}}</ref>
No longo prazo, as maiores mudanças no Sistema Solar virão das mudanças no próprio Sol à medida que envelhece. À medida que o Sol queima seu suprimento de combustível de hidrogênio, fica mais quente e queima o combustível restante ainda mais rápido. Como resultado, o Sol está ficando mais brilhante a uma taxa de dez por cento a cada 1,1 bilhão de anos.<ref name="scientist">{{citar jornal|titulo=Science: Fiery future for planet Earth |autor=Jeff Hecht | publicacao=New Scientist |url = https://www.newscientist.com/article/mg14219191.900.html | data=2 de abril de 1994 | número=1919 | página=14 |acessodata=2007-10-29 }}</ref> Daqui a cerca de 600 milhões de anos, o brilho do Sol interromperá o [[ciclo do carbono]] da Terra ao ponto de as árvores e florestas não serem mais capazes de sobreviver; e em cerca de 800 milhões de anos o Sol terá aniquilado toda a vida complexa do planeta. Em 1,1 bilhão de anos, o aumento da radiação do Sol fará com que a [[zona habitável]] do sistema se mova para fora, tornando a superfície da Terra muito quente. Nesse ponto, toda a vida será reduzida a organismos unicelulares.<ref name="Schroder2008">{{citar periódico|autor1=K. P. Schroder |autor2=Robert Connon Smith |titulo= Distant future of the Sun and Earth revisited|periódico=Monthly Notices of the Royal Astronomical Society | volume=386|número= 1 |páginas=155–163 |ano=2008 |doi=10.1111/j.1365-2966.2008.13022.x |bibcode=2008MNRAS.386..155S |arxiv = 0801.4031 }}</ref> A evaporação da água dos oceanos pode acelerar o aumento da temperatura, devido ao [[efeito estufa]] do vapor d'água, potencialmente acabando com toda a vida na Terra ainda mais cedo.<ref>{{citar web|url=https://web.archive.org/web/20081009015241/http://www.cicero.uio.no/fulltext/index_e.aspx?id=2737|titulo=Our changing solar system|autor1=Knut Jørgen|autor2=Røed Ødegaard|publicacao=Centre for International Climate and Environmental Research|ano=2004|acessodata=2008-03-27}}</ref> Durante este período, é possível que à medida que a temperatura da superfície de Marte aumentar gradualmente, [[dióxido de carbono]] e água atualmente congelados sob o [[regolito]] da superfície serão liberados na atmosfera, criando um efeito estufa que aquecerá o planeta até atingir condições paralelas às da Terra de hoje, criando uma potencial morada futura para a vida.<ref name="mars">{{citar livro|titulo=Mars: A Warmer, Wetter Planet|autor=Jeffrey Stuart Kargel | url = https://books.google.com/books?id=0QY0U6qJKFUC&q=mars+future+%22billion+years%22+sun&pg=PA509 | isbn=1-85233-568-8 | data=2004 | publicado=Springer |acessodata=2007-10-29 }}</ref> Daqui a 3,5 bilhões de anos, as condições da superfície da Terra serão semelhantes às de Vênus hoje.<ref name="scientist"/>
[[File:Sun red giant.svg|thumb|Comparação do tamanho atual do Sol (o ponto amarelo) com sua dimensão futura como gigante vermelha.]]


[[File:M57 The Ring Nebula.JPG|thumb|A nebulosa do Anel, uma nebulosa planetária semelhante ao que o Sol se tornará]]
Por volta de 5,4 bilhões de anos, o núcleo do Sol ficará quente o suficiente para desencadear a fusão do hidrogênio.<ref name="Schroder2008"/> Isso fará com que as camadas externas da estrela se expandam muito, e o Sol entrará em uma fase de [[gigante vermelha]].<ref>{{citar web |titulo=Introduction to Cataclysmic Variables (CVs)|publicacao=NASA Goddard Space Center|ano=2006|url = http://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/objects/cvs/cvstext.html |acessodata = 2006-12-29 }}</ref> Dentro de 7,5 bilhões de anos, o Sol terá se expandido para um raio de 1,2 UA — 256 vezes seu tamanho atual. Na extremidade do [[ramo das gigantes vermelhas]], como resultado do grande aumento da sua superfície, a superfície do Sol será muito mais fria do que agora (cerca de 2600 K) mas sua luminosidade será muito maior - até 2.700 vezes a atual. Em parte de sua vida como gigante vermelha, o Sol produzirá um forte vento estelar que carregará para fora cerca de 33% de sua massa.<ref name="Schroder2008"/> Durante esse tempo, é possível que a lua de Saturno, Titã, possa atingir a temperatura necessária para manter a vida.<ref name="Titan">{{citar periódico|titulo=Titan under a red giant sun: A new kind of "habitable" moon|autor1=Ralph D. Lorenz |autor2=Jonathan I. Lunine |autor3=Christopher P. McKay | periódico=Geophysical Research Letters |ano=1997 | volume=24 | páginas=2905–8 | url = http://www.lpl.arizona.edu/~rlorenz/redgiant.pdf | acessodata=2008-03-21|doi=10.1029/97GL52843|pmid=11542268|número=22 | bibcode=1997GeoRL..24.2905L }}</ref>
Este é um evento relativamente pacífico, nada parecido com uma supernova, que o Sol é muito pequeno para sofrer como parte de sua evolução. Qualquer observador presente para testemunhar esta ocorrência veria um aumento maciço na velocidade do vento solar, mas não o suficiente para destruir um planeta completamente. No entanto, a perda de massa da estrela poderia enviar as órbitas dos planetas sobreviventes para o caos, fazendo com que alguns colidissem, outros fossem ejetados do Sistema Solar, e outros ainda fossem dilacerados pelas interações das marés.<ref>{{citar periódico|título=A Gaseous Metal Disk Around a White Dwarf|autor1=B. T. Gänsicke |autor2=T. R. Marsh |autor3=J. Southworth |autor4=A. Rebassa-Mansergas |periódico=Science|ano=2006 | volume=314 |páginas=1908–1910 | doi=10.1126/science.1135033|pmid=17185598|número=5807|arxiv = astro-ph/0612697 |bibcode = 2006Sci...314.1908G |s2cid=8066922}}</ref> Depois, tudo o que resta do Sol é uma anã branca, um objeto extraordinariamente denso, 54% de sua massa original, mas apenas do tamanho da Terra. Inicialmente, esta anã branca pode ser 100 vezes mais luminosa do que o Sol é agora. Ele consistirá inteiramente de carbono e oxigênio degenerados, mas nunca atingirá temperaturas quentes o suficiente para fundir esses elementos. Assim, a anã branca Sol gradualmente esfriará, ficando mais fraca e mais fraca.<ref name="future-sun">{{citar web|autor=Richard W. Pogge |ano=1997 |url=http://www.astronomy.ohio-state.edu/~pogge/Lectures/vistas97.html |título=The Once & Future Sun |formato=lecture notes |obra=New Vistas in Astronomy |acessodata=2005-12-07 |urlmorta= sim|arquivourl=https://web.archive.org/web/20050527094435/http://www-astronomy.mps.ohio-state.edu/Vistas/ |arquivodata=2005-05-27}}</ref>


À medida que o Sol morre, sua atração gravitacional sobre os corpos em órbita, como planetas, cometas e asteroides, enfraquecerá devido à sua perda de massa. Todas as órbitas dos planetas restantes se expandirão; se Vênus, Terra e Marte ainda existirem, suas órbitas estarão aproximadamente a 1,4 UA (210.000.000 km), 1,9 UA (280.000.000 km) e 2,8 UA (420.000.000 km). Eles e os outros planetas restantes se tornarão hulks escuros e frígidos, completamente desprovidos de qualquer forma de vida.<ref name="sun_future" /> Eles continuarão a orbitar sua estrela, sua velocidade diminuiu devido à sua maior distância do Sol e à gravidade reduzida do Sol. Dois bilhões de anos depois, quando o Sol resfriou a faixa de 6000-8000K, o carbono e o oxigênio no núcleo do Sol congelarão, com mais de 90% de sua massa restante assumindo uma estrutura cristalina.<ref>{{citar periódico|autor1=T. S. Metcalfe |autor2=M. H. Montgomery |autor3=A. Kanaan |título=Testing White Dwarf Crystallization Theory with Asteroseismology of the Massive Pulsating DA Star BPM 37093 |periódico=Astrophysical Journal | arxiv=astro-ph/0402046 |ano=2004 | volume=605 |número=2 |páginas=L133 | doi=10.1086/420884 | bibcode=2004ApJ...605L.133M |s2cid=119378552}}</ref> Eventualmente, após cerca de 1 quatrilhão de anos, o Sol finalmente deixará de brilhar completamente, tornando-se uma anã negra.<ref name=Fontaine2001>{{citar periódico|título=The Potential of White Dwarf Cosmochronology |autor1=G. Fontaine |autor2=P. Brassard |autor3=P. Bergeron |periódico=Publications of the Astronomical Society of the Pacific | volume=113|número=782 |páginas=409–435 |ano=2001 | doi=10.1086/319535 | bibcode=2001PASP..113..409F |doi-access=free}}</ref>
À medida que o Sol se expande, ele engolirá os planetas Mercúrio e Vênus.<ref name=Rybicki2001>{{citar periódico |autor1=K. R. Rybicki |autor2=C. Denis |titulo=On the Final Destiny of the Earth and the Solar System |periódico=Icarus |volume=151 | número=1 |páginas=130–137 |data=2001 |doi=10.1006/icar.2001.6591|bibcode=2001Icar..151..130R }}</ref> O destino da Terra é mais incerto; embora o Sol possa envolver a órbita atual da Terra, a perda de massa da estrela (e, portanto, a gravidade mais fraca) fará com que as órbitas dos planetas se movam para mais longe. Se fosse apenas por isso, Vênus e a Terra provavelmente escapariam da incineração, mas um estudo de 2008 sugere que a Terra provavelmente será engolida como resultado das [[Força de maré|interações gravitacionais de maré]] com a camada externa do Sol.<ref name="Schroder2008"/>


==Interação galáctica==
Gradualmente, a queima de hidrogênio na camada ao redor do núcleo solar aumentará a massa do núcleo até atingir cerca de 45% da massa solar total atual. Neste ponto, a densidade e a temperatura se tornarão tão altas que a fusão do hélio em carbono começará, levando a um [[flash de hélio]]: o Sol encolherá de cerca de 250 a 11 vezes seu raio atual. Consequentemente, sua luminosidade diminuirá de cerca de 3.000 a 54 vezes menor que seu nível atual, mas sua temperatura de superfície aumentará para cerca de 4.770 K. O Sol se tornará um gigante do [[ramo horizontal]], queimando hélio em seu núcleo de forma estável, da mesma forma que queima o hidrogênio hoje. O estágio de fusão do hélio durará apenas 100 milhões de anos. Eventualmente, terá que recorrer novamente às reservas de hidrogênio e hélio em suas camadas externas e se expandirá uma segunda vez, tornando-se o que é conhecido como um [[Ramo assintótico das gigantes|gigante assintótico]]. Aqui, a luminosidade do Sol aumentará novamente, atingindo cerca de 2.090 luminosidades atuais, e esfriará para cerca de 3.500 K.<ref name="Schroder2008"/> Esta fase deve durar cerca de 30 milhões de anos, após o que, ao longo de mais 100.000 anos, as camadas externas restantes irão se desestabilizar, ejetando um vasto fluxo de matéria para o espaço e formando um halo conhecido (erroneamente) como [[nebulosa planetária]]. O material ejetado conterá o hélio e o carbono produzidos pelas reações nucleares, enriquecendo o meio interestelar com elementos pesados ​​para as futuras gerações de estrelas.<ref name="nebula">{{citar web | autor=Bruce Balick | titulo=Planetary nebulae and the future of the Solar System | publicacao=Personal web site | url=https://web.archive.org/web/20081219010229/http://www.astro.washington.edu/balick/WFPC2/ | acessodata=2006-06-23 }}</ref>
[[Imagem:Milky Way Spiral Arm.svg|left|thumb|Localização do Sistema Solar dentro da Via Láctea]]
O Sistema Solar viaja sozinho pela Via Láctea em uma órbita circular a aproximadamente 30.000 anos-luz do Centro Galáctico. Sua velocidade é de cerca de 220 km/s. O período necessário para que o Sistema Solar complete uma revolução em torno do Centro Galáctico, o ano galáctico, está na faixa de 220 a 250 milhões de anos. Desde sua formação, o Sistema Solar completou pelo menos 20 voltas desse tipo.<ref name="biblio">{{citar web| url = http://hypertextbook.com/facts/2002/StacyLeong.shtml|obra=The Physics Factbook (self-published)|autor=Stacy Leong| editor=Glenn Elert |ano=2002|título=Period of the Sun's Orbit around the Galaxy (Cosmic Year) |acessodata=2008-06-26}}</ref>


Vários cientistas especularam que o caminho do Sistema Solar através da galáxia é um fator na periodicidade das extinções em massa observadas no registro fóssil da Terra. Uma hipótese supõe que oscilações verticais feitas pelo Sol enquanto orbita o Centro Galáctico fazem com que ele passe regularmente pelo plano galáctico. Quando a órbita do Sol o leva para fora do disco galáctico, a influência da maré galáctica é mais fraca; à medida que reentra no disco galáctico, como acontece a cada 20-25 milhões de anos, ele vem sob a influência das "marés de disco" muito mais fortes, que, de acordo com modelos matemáticos, aumentam o fluxo de cometas de nuvens Oort para o Sistema Solar em um fator de 4, levando a um aumento maciço na probabilidade de um impacto devastador.<ref>{{citar web
Este é um evento relativamente pacífico, nada parecido com uma [[supernova]], pois o Sol não tem massa suficiente para sofrer uma evolução em supernova. Qualquer observador presente para testemunhar esta ocorrência veria um grande aumento na velocidade do vento solar, mas não o suficiente para destruir um planeta completamente. No entanto, a perda de massa pode colocar as órbitas dos planetas sobreviventes no caos, fazendo com que alguns colidam, outros sejam ejetados do Sistema Solar e outros ainda sejam despedaçados pelas marés gravitacionais.<ref>{{citar periódico|titulo=A Gaseous Metal Disk Around a White Dwarf|autor1=B. T. Gänsicke |autor2=T. R. Marsh |autor3=J. Southworth |autor4=A. Rebassa-Mansergas |periódico=Science|ano=2006 | volume=314 | páginas=1908–1910 | doi=10.1126/science.1135033|pmid=17185598|número=5807|arxiv = astro-ph/0612697 |bibcode = 2006Sci...314.1908G }}</ref> Depois, restará do Sol uma [[anã branca]], um objeto extraordinariamente denso, com cerca de 54% da sua massa original, mas com um tamanho equivalente ao da Terra. Inicialmente, esta anã branca pode ser 100 vezes mais luminosa do que o Sol é agora. Vai consistir inteiramente de carbono e oxigênio [[matéria degenerada|degenerados]], mas nunca alcançará temperaturas altas o suficiente para fundir esses elementos. Assim, o Sol anã branca esfriará gradualmente, ficando cada vez mais escuro.<ref name="future-sun">{{citar web|autor=Richard W. Pogge |ano=1997 |url=https://web.archive.org/web/20050527094435/http://www-astronomy.mps.ohio-state.edu/Vistas/ |titulo=The Once & Future Sun |formato=lecture notes |publicacao=New Vistas in Astronomy |acessodata=2005-12-07 |arquivodata=2005-05-27 }}</ref>
|título= Perturbing the Oort Cloud
|primeiro= Michael
|último= Szpir
|obra= American Scientist
| url = http://www.americanscientist.org/issues/pub/perturbing-the-oort-cloud
|acessodata= 2008-03-25
|publicado= The Scientific Research Society
|arquivodata= 2012-06-08
|arquivourl= https://www.webcitation.org/68HCzA13y?url=http://www.americanscientist.org/issues/pub/perturbing-the-oort-cloud
|urlmorta= sim}}</ref>


No entanto, outros argumentam que o Sol está atualmente perto do plano galáctico, e ainda assim o último grande evento de extinção foi há 15 milhões de anos. Portanto, a posição vertical do Sol não pode explicar sozinha tais extinções periódicas, e que as extinções ocorrem quando o Sol passa pelos braços em espiral da galáxia. Os braços em espiral abrigam não apenas um número maior de nuvens moleculares, cuja gravidade pode distorcer a nuvem de Oort, mas também para maiores concentrações de gigantes azuis brilhantes, que vivem por períodos relativamente curtos e depois explodem violentamente como supernovas.<ref>{{citar periódico|título=Mass Extinctions and The Sun's Encounters with Spiral Arms|autor1=Erik M. Leitch |autor2=Gautam Vasisht |ano=1998|páginas=51–56|número=1|periódico=New Astronomy|volume= 3|arxiv=astro-ph/9802174|doi=10.1016/S1384-1076(97)00044-4|bibcode = 1998NewA....3...51L |s2cid=17625755}}</ref>
À medida que o Sol morre, sua atração gravitacional sobre os corpos em órbita, como planetas, cometas e asteroides, enfraquece devido à perda de massa. As órbitas de todos os planetas restantes se alargarão. Eles continuarão a orbitar sua estrela, com a velocidade reduzida devido ao aumento da distância e à redução da gravidade do Sol.<ref name="future-sun"/> Dois bilhões de anos depois, quando o Sol esfriar para a faixa de 6.000 a 8.000 K, o carbono e o oxigênio no núcleo do Sol congelarão, com mais de 90% de sua massa restante assumindo uma estrutura cristalina.<ref>{{citar periódico |autor1=T. S. Metcalfe |autor2=M. H. Montgomery |autor3=A. Kanaan | titulo=Testing White Dwarf Crystallization Theory with Asteroseismology of the Massive Pulsating DA Star BPM 37093 | periódico=Astrophysical Journal | arxiv=astro-ph/0402046 |ano=2004 | volume=605 |número=2 | páginas=L133 | doi=10.1086/420884 | bibcode=2004ApJ...605L.133M }}</ref> Eventualmente, após cerca de 1 quatrilhão de anos, o Sol finalmente deixará de brilhar completamente, tornando-se uma [[anã negra]].<ref name=Fontaine2001>{{citar periódico|titulo=The Potential of White Dwarf Cosmochronology |autor1=G. Fontaine |autor2=P. Brassard |autor3=P. Bergeron | periódico=Publications of the Astronomical Society of the Pacific | volume=113|número=782 | páginas=409–435 |ano=2001 | doi=10.1086/319535 }}</ref>


=== Colisão galáctica e ruptura planetária ===
== Cronologia ==
Embora a grande maioria das galáxias no Universo esteja se afastando da Via Láctea, a Galáxia de Andrômeda, o maior membro do Grupo Local de Galáxias, está indo em direção a ela a cerca de 120 km/s.<ref name=cain /> Em 4 bilhões de anos, Andrômeda e a Via Láctea colidirão, fazendo com que ambas se deformem à medida que as forças das marés distorcem seus braços externos em vastas caudas de maré. . Se essa interrupção inicial ocorrer, os astrônomos calculam uma chance de 12% de que o Sistema Solar seja puxado para fora para dentro da cauda da Via Láctea e 3% de chance de que ele se torne gravitacionalmente ligado a Andrômeda e, portanto, a uma parte dessa galáxia.<ref name=cain /> Após uma nova série de golpes de olhar, durante os quais a probabilidade da ejeção do Sistema Solar sobe para 30%,<ref name=cox /> os buracos negros supermassivos das galáxias se fundirão. Eventualmente, em cerca de 6 bilhões de anos, a Via Láctea e Andrômeda completarão sua fusão em uma galáxia elíptica gigante. Durante a fusão, se houver gás suficiente, o aumento da gravidade forçará o gás ao centro da galáxia elíptica formadora. Isso pode levar a um curto período de formação intensiva de estrelas chamada starburst.<ref name=cain /> Além disso, o gás em queda alimentará o buraco negro recém-formado, transformando-o em um núcleo galáctico ativo. A força dessas interações provavelmente empurrará o Sistema Solar para o halo externo da nova galáxia, deixando-o relativamente ileso pela radiação dessas colisões.<ref name=cain>{{citar web|título=When Our Galaxy Smashes Into Andromeda, What Happens to the Sun?|autor=Fraser Cain|obra=Universe Today|url = http://www.universetoday.com/2007/05/10/when-our-galaxy-smashes-into-andromeda-what-happens-to-the-sun/|ano=2007|acessodata=2007-05-16}}</ref><ref name=cox>{{citar periódico|título=The Collision Between The Milky Way And Andromeda |autor1=J. T. Cox |autor2=Abraham Loeb |periódico=Monthly Notices of the Royal Astronomical Society |arxiv=0705.1170 |ano=2007 | doi=10.1111/j.1365-2966.2008.13048.x|volume=386|número=1|páginas=461–474 | bibcode=2008MNRAS.386..461C |s2cid=14964036}}</ref>
{{Panorama|Solar Life Cycle pt.svg|600px|alt=Linha do tempo projetada da vida do Sol. Da formação para 14 Gy}}
O período de formação do Sistema Solar foi determinado usando [[datação radiométrica]]. Os cientistas estimam que o Sistema Solar tenha 4,6 bilhões de anos.<ref name=Wilde>{{citar jornal | jornal=Nature | volume=409 | páginas=175–8 | título= Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4 Gyr ago |autor1=Simon A. Wilde |autor2=John W. Valley |autor3=William H. Peck |autor4=Colin M. Graham | doi=10.1038/35051550 | url = http://www.geology.wisc.edu/%7Evalley/zircons/Wilde2001Nature.pdf |ano= 2001 | pmid=11196637 |número=6817 | bibcode=2001Natur.409..175W | s2cid=4319774 }}</ref> Os [[Rocha datada mais antiga|grãos minerais mais antigos]] conhecidos na [[Terra]] têm aproximadamente 4,4 bilhões de anos. Rochas tão antigas são raras, já que a superfície da Terra está constantemente sendo remodelada pela [[erosão]], [[vulcanismo]] e [[Tectónica de placas|placas tectônicas]]. Para estimar a idade do Sistema Solar, os cientistas usam meteoritos, que se formaram durante a condensação inicial da nebulosa solar. Quase todos os [[meteorito]]s (veja o meteorito [[Canyon Diablo]]) têm uma idade de 4,6 bilhões de anos, sugerindo que o Sistema Solar deve ter pelo menos esta idade.<ref>{{citar livro | data=2000 |autor=Gary Ernst Wallace|publicado=Cambridge University Press|capítulo=Earth's Place in the Solar System|título=Earth Systems: Processes and Issues|páginas=45–58|isbn=0-521-47895-2 }}</ref>


É um equívoco comum que esta colisão irá perturbar as órbitas dos planetas do Sistema Solar. Embora seja verdade que a gravidade das estrelas que passam pode desprender planetas no espaço interestelar, as distâncias entre as estrelas são tão grandes que a probabilidade da colisão Via Láctea-Andrômeda causar tal interrupção a qualquer sistema estelar individual é insignificante. Embora o Sistema Solar como um todo possa ser afetado por esses eventos, o Sol e os planetas não devem ser perturbados.<ref>{{citar web|url=http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/milky-way-collide.html |autor=NASA|título=NASA's Hubble Shows Milky Way is Destined for Head-On Collision |obra=NASA |data=2012-05-31 |acessodata=2012-10-13}}</ref>
Estudos de discos em torno de outras estrelas também fizeram muito para estabelecer um período de tempo para a formação do Sistema Solar. Estrelas entre um e três milhões de anos têm discos ricos em gás, enquanto os discos ao redor de estrelas com mais de 10 milhões de anos têm pouco ou nenhum gás, sugerindo que os planetas gigantes dentro deles pararam de se formar.<ref name=sciam />


No entanto, com o tempo, a probabilidade acumulada de um encontro casual com uma estrela aumenta, e a interrupção dos planetas torna-se tudo menos inevitável. Supondo que os cenários de Big Crunch ou Big Rip para o fim do Universo não ocorram, cálculos sugerem que a gravidade das estrelas que passam terá completamente despojado o Sol morto de seus planetas remanescentes dentro de 1 quatrilhão (1015) anos. Este ponto marca o fim do Sistema Solar. Embora o Sol e os planetas possam sobreviver, o Sistema Solar, em qualquer sentido significativo, deixará de existir.<ref name=dyson>{{citar periódico|título=Time Without End: Physics and Biology in an open universe|autor=Freeman Dyson|local=Institute for Advanced Study, Princeton New Jersey|periódico=Reviews of Modern Physics|volume=51 |páginas=447–460|data=julho de 1979 | doi=10.1103/RevModPhys.51.447|número=3 | bibcode=1979RvMP...51..447D}}</ref>
=== Linha do tempo do Sistema Solar ===
Nota: Todas as datas e horas nesta cronologia são aproximadas e devem ser consideradas apenas como um indicador de [[ordem de magnitude]].
{{Clear}}
{| class="wikitable sortable"
|+ Cronologia da formação e evolução do Sistema Solar
|-
! Fase !! Duração desde formação do Sol !! Duração até o presente (aproximadamente) !! Evento
|- bgcolor="#ffffff"
! rowspan="2" | Pré-Sistema Solar
| Bilhões de anos atrás a formação do Sistema Solar
| Sobre 4.6&nbsp;bilhões de anos atrás (bya)
| Gerações anteriores de estrelas vivem e morrem, injetando [[metalicidade|elementos pesados]] no [[meio interestelar]] a partir do qual o Sistema Solar se formou.<ref name=Lineweaver2001/>
|- bgcolor="#ffffff"
| ~ 50 milhões de anos atrás a formação do Sistema Solar
| 4.6&nbsp;bya
| Se o Sistema Solar for formado em uma [[nebulosa de Órion]] – como a região de formação de estrelas, as estrelas mais massivas são formadas, vivem suas vidas, morrem e explodem em supernova. Uma supernova em particular, chamada de ''supernova primária'', possivelmente desencadeia a formação do Sistema Solar.<ref name=cradle /><ref name=iron />
|- bgcolor="#ccffff"
! rowspan="4" | Formação do Sol
| 0–100,000 anos
| 4.6&nbsp;bya
| Nebulosa pré-solar formada e início do colapso. Sol inícia sua forma.<ref name=sciam />
|- bgcolor="#ccffff"
| 100,000&nbsp;– 50 milhões de anos
| 4.6&nbsp;bya
| Sol é um [[protoestrela]] [[Variável T Tauri|T Tauri]].<ref name=Montmerle2006 />
|- bgcolor="#ccffff"
| 100,000 – 10 milhões de anos
| 4.6&nbsp;bya
| Por volta de 10 milhões de anos, o gás no [[disco protoplanetário]] foi soprado para longe e a formação do planeta externo provavelmente está completa.<ref name=sciam />
|- bgcolor="#ccffff"
| 10 milhões – 100 milhões de anos
| 4.5–4.6&nbsp;bya
| Os planetas terrestres e a lua se formam. Ocorrem impactos gigantescos. Água entregue à Terra.<ref name="Gomes" />
|- bgcolor="#ffffcc"
! rowspan="7" | Sequência principal
| 50 milhões de anos
| 4.5&nbsp;bya
| O Sol se torna uma estrela da seqüência principal.<ref name=Yi2001/>
|- bgcolor="#ffffcc"
| 200 milhões de anos
| 4.4&nbsp;bya
| [[Intenso bombardeio tardio#Consequências geológicas na Terra|Rochas mais antigas conhecidas]] na Terra formada.<ref name=Wilde /><ref name="NS-20080702">{{citar web |último=Courtland |primeiro=Rachel |título=Did newborn Earth harbour life? |url=https://www.newscientist.com/article/dn14245-did-newborn-earth-harbour-life.html |data=2 de julho de 2008 |obra=[[New Scientist]] |acessodata=13 de abril de 2014 }}</ref>
|- bgcolor="#ffffcc"
| 500 milhões&nbsp;– 600 milhões de anos
| 4.0–4.1&nbsp;bya
| A ressonância nas órbitas de Júpiter e Saturno move Netuno para o cinturão de Kuiper. [[Intenso bombardeio tardio]] ocorre no Sistema Solar interno.<ref name="Gomes" />
|- bgcolor="#ffffcc"
| 800 milhões de anos
| 3.8&nbsp;bya
| [[Abiogênese|Vida mais antiga conhecida]] na Terra.<ref name=life /><ref name="NS-20080702" /> [[Nuvem de Oort]] atinge a massa máxima.<ref name="Morbidelli2006" />
|- bgcolor="#ccffcc"
| 4.6 milhões de anos
| '''Hoje'''
| O Sol continua sendo uma estrela da sequência principal.<ref name=scientist />
|- bgcolor="#ffffcc"
| 6 bilhões de anos
| 1.4 bilhões de anos no&nbsp;futuro
| A [[zona habitável]] do Sol se move para fora da órbita da Terra, possivelmente mudando para a órbita de Marte.<ref name=mars />
|- bgcolor="#ffffcc"
| 7 bilhões de anos
| 2.4 bilhões de anos no&nbsp;futuro
| A [[Via Láctea]] e a [[Galáxia de Andrômeda]] começam a [[Colisão Andrômeda-Via Láctea|colidem]]. Há uma pequena chance de o Sistema Solar ser capturado por Andrômeda antes que as duas galáxias se fundam completamente.<!--<ref name=cain />-->
|- bgcolor="#ffcccc"
! rowspan="2" | Pós–sequência principal
| 10 bilhões&nbsp;– 12 bilhões de anos
| 5–7 bilhões de anos no&nbsp;futuro
| Sol fundiu todo o hidrogênio no núcleo e começa a queimar o hidrogênio em uma camada que envolve seu núcleo, encerrando assim sua vida de sequência principal. O Sol começa a ascender no [[Ramo das gigantes vermelhas|ramo gigante vermelha]] do [[diagrama de Hertzsprung-Russell]], tornando-se dramaticamente mais luminoso (por um fator de até 2.700), maior (por um fator de até 250 no raio), e mais frio (até 2600 K): O Sol agora é uma [[gigante vermelha]]. Mercúrio, Vênus e possivelmente a Terra são engolidos.<ref name=Schroder2008/><!--<ref name=sun_future />--> Durante esse período, a lua de Saturno, Titã, pode se tornar habitável.<ref name=Titan/>
|- bgcolor="#ffcccc"
| ~ 12 bilhões de anos
| ~ 7 bilhões de anos no&nbsp;futuro
| Sol passa pelas fases de queima de hélio [[ramo horizontal]] e [[Ramo assintótico das gigantes|ramo assintótico de gigante]], perdendo um total de ~ 30% de sua massa em todas as fases pós-sequência principal. A fase do ramo gigante assintótico termina com a ejeção de suas camadas externas como uma [[nebulosa planetária]], deixando o núcleo denso do Sol para trás como uma [[anã branca]].<ref name=Schroder2008/><ref name=nebula/>
|-
! Sol Remanescente
| ~ 1 quadrilhão de ano (10<sup>15</sup> anos)
| ~ 1 quadrilhão de ano no&nbsp;futuro
| Sol esfria para 5 K.<ref>{{citar livro| título=[[The Anthropic Cosmological Principle]] | último1=Barrow | primeiro1=John D. | autorlink1=John D. Barrow | último2=Tipler | primeiro2=Frank J.| authorlink2=Frank J. Tipler | ano=1986 | publicado=[[Oxford University Press]] | página=1 | isbn=978-0-19-282147-8 | lccn=87028148 | edição=1 }}</ref> A gravidade das estrelas que passam separa os planetas das órbitas. O Sistema Solar deixa de existir.<ref name=dyson />
|}


== Ver também ==
==Cronologia==
{{wide image|Solar Life Cycle.svg|600px|alt=Projected timeline of the Sun's life. From Formation To 14Gy}}
* [[Hadeano]]
O prazo de formação do Sistema Solar foi determinado usando datação radiométrica. Cientistas estimam que o Sistema Solar tem 4,6 bilhões de anos. Os grãos minerais mais antigos conhecidos na Terra têm aproximadamente 4,4 bilhões de anos.<ref name=Wilde>{{citar periódico|periódico=Nature | volume=409 |páginas=175–8 |título= Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4 Gyr ago |autor1=Simon A. Wilde |autor2=John W. Valley |autor3=William H. Peck |autor4=Colin M. Graham | doi=10.1038/35051550 | url = http://www.geology.wisc.edu/%7Evalley/zircons/Wilde2001Nature.pdf |ano= 2001 | pmid=11196637 |número=6817 | bibcode=2001Natur.409..175W | s2cid=4319774}}</ref> Rochas tão antigas são raras, pois a superfície da Terra está constantemente sendo remodelada pela erosão, vulcanismo e tectônica de placas. Para estimar a idade do Sistema Solar, os cientistas usam meteoritos, que foram formados durante a condensação precoce da nebulosa solar. Quase todos os meteoritos (ver o meteorito Canyon Diablo) têm uma idade de 4,6 bilhões de anos, sugerindo que o Sistema Solar deve ser pelo menos tão velho.<ref>{{citar livro|data=2000 |autor=Gary Ernst Wallace|publicado=Cambridge University Press|capítulo=Earth's Place in the Solar System|título=Earth Systems: Processes and Issues|páginas=45–58|isbn=0-521-47895-2}}</ref>


Estudos de discos ao redor de outras estrelas também fizeram muito para estabelecer um prazo para a formação do Sistema Solar. Estrelas entre um e três milhões de anos têm discos ricos em gás, enquanto discos ao redor de estrelas com mais de 10 milhões de anos têm pouco ou nenhum gás, sugerindo que planetas gigantes dentro deles deixaram de se formar.<ref name=sciam />{{Clear}}
{{Notas}}
==Notas==
{{notelist|1}}


{{Referências|col=2}}
==Referências==
{{reflist
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}}


==Bibliografia==
== Ligações externas ==
* {{citar periódico| doi = 10.1006/icar.1996.5568|último1= Duncan|primeiro1= Martin J.|último2= Lissauer|primeiro2= Jack J.|ano= 1997|título= Orbital Stability of the Uranian Satellite System|periódico= Icarus| volume = 125|número= 1|páginas= 1–12| bibcode = 1997Icar..125....1D}}
* {{citar livro
|último1= Zeilik
|primeiro1= Michael A.
|último2= Gregory
|primeiro2= Stephen A.
|data= 1998
|título= Introductory Astronomy & Astrophysics
|edição= 4th
|publicado= Saunders College Publishing
| isbn = 0-03-006228-4
}}


==Ligações externas==
* {{citar jornal|url=http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/astronomia-e-exploracao-espacial/pistas-da-formacao-do-sistema-solar|titulo=Pistas da formação do Sistema Solar.|autor=Thaís Fernandes|data=13-03-2008}}
* [http://arquivo.pt/wayback/20160520023943/http://media.skyandtelescope.com/video/Solar_System_Sim.mov 7M animation] from [http://www.skyandtelescope.com skyandtelescope.com] showing the early evolution of the outer Solar System.
* {{citar jornal|url=http://noveplanetas.astronomia.web.st/origin.html|titulo=A Origem do Sistema Solar.|autor=Frank Crary.|data=29 de março de 2013}}
* [http://www.cfa.harvard.edu/seuforum/animations/animations/galaxycollision.mpg QuickTime animation of the future collision between the Milky Way and Andromeda]
* {{citar jornal|url=http://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/2012/12/astronomos-observam-inicio-de-formacao-de-sistema-solar.html|titulo=Astrônomos observam início de formação de sistema solar.|autor=G1|data=06-12-2012}}
* [http://www.space.com/common/media/video/player.php?videoRef=mm32_SunDeath How the Sun Will Die: And What Happens to Earth] (Video at Space.com)
* {{citar jornal|url=http://noticias.terra.com.br/ciencia/origem-do-sistema-solar-pode-ter-5-planetas-gigantes-diz-estudo,38488116492da310VgnCLD200000bbcceb0aRCRD.html|titulo=Origem do sistema solar pode ter 5 planetas gigantes, diz estudo.|autor=EFE - Agencia EFE|data=11 de novembro de 2011}}


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Revisão das 07h41min de 14 de abril de 2022

Concepção do artista de um disco protoplanetário

A formação e evolução do Sistema Solar começou há cerca de 4,6 bilhões de anos com o colapso gravitacional de uma pequena parte de uma nuvem molecular gigante.[1] A maior parte da massa em colapso coletada no centro, formando o Sol, enquanto o resto se achatoram em um disco protoplanetário do qual os planetas, luas, asteroides e outros pequenos corpos do Sistema Solar se formaram. Este modelo, conhecido como a hipótese nebular, foi desenvolvido pela primeira vez no século XVIII por Emanuel Swedenborg, Immanuel Kant e Pierre-Simon Laplace. Seu desenvolvimento subsequente entrelaça uma variedade de disciplinas científicas, incluindo astronomia, química, geologia, física e ciência planetária. Desde o início da era espacial na década de 1950 e a descoberta de planetas extrasolares na década de 1990, o modelo tem sido desafiado e refinado para explicar novas observações. O Sistema Solar evoluiu consideravelmente desde sua formação inicial. Muitas luas se formaram a partir de discos circulantes de gás e poeira ao redor de seus planetas-mãe, enquanto acredita-se que outras luas se formaram independentemente e mais tarde foram capturadas por seus planetas. Outros, como a Lua da Terra, podem ser o resultado de colisões gigantes. Colisões entre corpos ocorreram continuamente até os dias atuais e têm sido centrais para a evolução do Sistema Solar. As posições dos planetas podem ter mudado devido às interações gravitacionais.[2] Acredita-se que essa migração planetária tenha sido responsável por grande parte da evolução inicial do Sistema Solar. Em cerca de 5 bilhões de anos, o Sol esfriará e expandirá para fora para muitas vezes seu diâmetro atual (tornando-se um gigante vermelho), antes de lançar suas camadas externas como uma nebulosa planetária e deixar para trás um remanescente estelar conhecido como anã branca. Em um futuro distante, a gravidade das estrelas que passam gradualmente reduzirá a comitiva de planetas do Sol. Alguns planetas serão destruídos, outros ejetados no espaço interestelar. Em última análise, ao longo de dezenas de bilhões de anos, é provável que o Sol fique sem nenhum dos corpos originais em órbita ao seu redor.[3]

História

Pierre-Simon Laplace, um dos criadores da hipótese nebular

As ideias relativas à origem e ao destino do mundo datam dos primeiros escritos conhecidos; no entanto, durante quase todo esse tempo, não houve tentativa de vincular tais teorias à existência de um "Sistema Solar", simplesmente porque não se pensava que o Sistema Solar, no sentido de que agora o entendemos, existia. O primeiro passo para uma teoria da formação e evolução do Sistema Solar foi a aceitação geral do heliocentrismo, que colocou o Sol no centro do sistema e da Terra em órbita ao seu redor. Este conceito havia se desenvolvido por milênios (Aristarco de Samos havia sugerido isso já em 250 a.C.), mas não foi amplamente aceito até o final do século XVII. O primeiro uso registrado do termo "Sistema Solar" data de 1704.[4]

A teoria padrão atual para a formação do Sistema Solar, a hipótese nebular, caiu dentro e fora de favor desde sua formulação por Emanuel Swedenborg, Immanuel Kant e Pierre-Simon Laplace no século XVIII. A crítica mais significativa da hipótese foi sua aparente incapacidade de explicar a relativa falta de momento angular do Sol quando comparada com os planetas.[5] No entanto, desde o início da década de 1980 estudos de estrelas jovens têm mostrado que elas estão cercadas por discos frescos de poeira e gás, exatamente como prevê a hipótese nebular, o que levou à sua reaceitação.[6]

A compreensão de como o Sol deve continuar a evoluir exigiu uma compreensão da fonte de seu poder. A confirmação de Arthur Stanley Eddington da teoria da relatividade de Albert Einstein levou à sua percepção de que a energia do Sol vem de reações de fusão nuclear em seu núcleo, fundindo hidrogênio em hélio.[7] Em 1935, Eddington foi mais longe e sugeriu que outros elementos também poderiam se formar dentro das estrelas.[8] Fred Hoyle elaborou sobre esta premissa argumentando que estrelas evoluídas chamadas gigantes vermelhas criaram muitos elementos mais pesados do que hidrogênio e hélio em seus núcleos. Quando um gigante vermelho finalmente lança suas camadas externas, esses elementos seriam então reciclados para formar outros sistemas estelares.[8]

Formação

Nebulosa presolar

A hipótese nebular diz que o Sistema Solar se formou a partir do colapso gravitacional de um fragmento de uma nuvem molecular gigante.[9] A nuvem tinha cerca de 20 parsec (65 anos-luz) de diâmetro,[9] enquanto os fragmentos tinham cerca de 1 parsec (três-quartos de anos-luz) de diâmetro.[10] O colapso posterior dos fragmentos levou à formação de núcleos densos.[a][9][11] Um desses fragmentos (conhecido como nebulosa presolar) formou o que se tornou o Sistema Solar.[12] A composição desta região com uma massa pouco acima da do Sol (M) era quase a mesma do Sol de hoje, com hidrogênio, juntamente com hélio e vestígios de lítio produzidos pela nucleossíntese do Big Bang, formando cerca de 98% de sua massa. Os 2% restantes da massa consistiam de elementos mais pesados que foram criados pela nucleossíntese em gerações anteriores de estrelas.[13] No final da vida dessas estrelas, eles ejetaram elementos mais pesados para o meio interestelar.[14]

Imagem do hubble de discos protoplanetários na Nebulosa de Órion, um "berçário estelar" de anos-luz, provavelmente muito semelhante à nebulosa primordial da qual o Sol se formou

As inclusões mais antigas encontradas em meteoritos, pensadas para rastrear o primeiro material sólido a se formar na nebulosa presolar, têm 4.568,2 milhões de anos, o que é uma definição da idade do Sistema Solar.[1] Estudos de meteoritos antigos revelam traços de núcleos de filhas estáveis de isótopos de curta duração, como o ferro-60, que só se formam em estrelas explosivas e de curta duração. Isso indica que uma ou mais supernovas ocorreram nas proximidades. Uma onda de choque de uma supernova pode ter desencadeado a formação do Sol criando regiões relativamente densas dentro da nuvem, causando o colapso dessas regiões.[15] Porque apenas estrelas massivas e de curta duração produzem supernovas, o Sol deve ter se formado em uma grande região formadora de estrelas que produziu estrelas massivas, possivelmente semelhantes à Nebulosa de Órion.[16][17] Estudos da estrutura do cinturão de Kuiper e de materiais anômalos dentro dele sugerem que o Sol se formou dentro de um aglomerado entre 1.000 e 10 000 estrelas com um diâmetro entre 6,5 e 19,5 anos-luz e uma massa coletiva de 3.000 M. Este aglomerado começou a se separar entre 135 milhões e 535 milhões de anos após a formação.[18][19] Várias simulações do nosso jovem Sol interagindo com estrelas próximas ao longo dos primeiros 100 milhões de anos de sua vida produzem órbitas anômalas observadas no sistema solar, como objetos separados.[20]

Por causa da conservação do momento angular, a nebulosa girou mais rápido à medida que colapsada. À medida que o material dentro da nebulosa se condensava, os átomos dentro dele começaram a colidir com frequência crescente, convertendo sua energia cinética em calor. O centro, onde a maior parte da massa coletada, tornou-se cada vez mais quente que o disco circundante.[10] Ao longo de cerca de 100 000 anos,[9] as forças concorrentes de gravidade, pressão de gás, campos magnéticos e rotação fizeram com que a nebulosa contraída se achatasse em um disco protoplanetário giratório com um diâmetro de cerca de 200 UA[10] e formasse uma protoestrela quente e densa (uma estrela na qual a fusão de hidrogênio ainda não começou) no centro.[21]

Neste ponto de sua evolução, acredita-se que o Sol tenha sido uma estrela T Tauri.[22] Estudos de estrelas de T Tauri mostram que muitas vezes são acompanhados por discos de matéria pré-planetária com massas de 0,001-0.1.[23] Esses discos se estendem a várias centenas de UA — o Telescópio Espacial Hubble observou discos protoplanetários de até 1000 UA de diâmetro em regiões formadoras de estrelas, como a Nebulosa de Órion[24] e são bastante frios, atingindo uma temperatura de superfície de apenas cerca de 1.000 K (730 °C; 1.340 °F) na sua parte mais quente.[25] Dentro de 50 milhões de anos, a temperatura e a pressão no núcleo do Sol tornaram-se tão grandes que seu hidrogênio começou a se fundir, criando uma fonte interna de energia que contrapuniu a contração gravitacional até que o equilíbrio hidrostático fosse alcançado.[26] Isso marcou a entrada do Sol na fase nobre de sua vida, conhecida como a sequência principal. Estrelas de sequência principal derivam energia da fusão de hidrogênio em hélio em seus núcleos. O Sol continua sendo uma estrela de sequência principal hoje.[27] À medida que o sistema solar primitivo continuava a evoluir, ele eventualmente se afastou de seus irmãos no berçário estelar, e continuou orbitando o centro da Via Láctea por conta própria.

Formação dos planetas

Acredita-se que os vários planetas se formaram a partir da nebulosa solar, a nuvem em forma de disco de gás e poeira que sobrou da formação do Sol.[28] O método atualmente aceito pelo qual os planetas se formaram é o acreção, no qual os planetas começaram como grãos de poeira em órbita ao redor da protoestrela central. Através do contato direto e da auto-organização, esses grãos formaram-se em aglomerados de até 200 m de diâmetro, que por sua vez colidiram para formar corpos maiores (planetésimais) de ~10 km (6,2 mi) de tamanho. Estes aumentaram gradualmente através de novas colisões, crescendo à taxa de centímetros por ano ao longo dos próximos milhões de anos.[29]

O sistema solar interno, a região do Sistema Solar dentro de 4 UA, era muito quente para moléculas voláteis como água e metano se condensarem, de modo que os planetésimais que se formaram lá só podiam se formar a partir de compostos com altos pontos de fusão, como metais (como ferro, níquel e alumínio) e silicatos rochosos. Esses corpos rochosos se tornariam os planetas terrestres (Mercúrio, Vênus, Terra e Marte). Esses compostos são bastante raros no Universo, compreendendo apenas 0,6% da massa da nebulosa, de modo que os planetas terrestres não poderiam crescer muito.[10] Os embriões terrestres cresceram cerca de 0,05 massas terrestres e deixaram de acumular matéria cerca de 100 000 anos após a formação do Sol; colisões subsequentes e fusões entre esses corpos do tamanho de planetas permitiram que planetas terrestres crescessem até seus tamanhos atuais.[30]

Quando os planetas terrestres estavam se formando, eles permaneceram imersos em um disco de gás e poeira. O gás foi parcialmente suportado pela pressão e por isso não orbitou o Sol tão rapidamente quanto os planetas. O arrasto resultante e, mais importante, interações gravitacionais com o material circundante causaram uma transferência de momento angular, e como resultado os planetas gradualmente migraram para novas órbitas. Os modelos mostram que as variações de densidade e temperatura no disco regiam essa taxa de migração,[31][32] mas a tendência líquida era que os planetas internos migrassem para dentro à medida que o disco se dissipava, deixando os planetas em suas órbitas atuais.[33]

Os planetas gigantes (Júpiter, Saturno, Urano e Netuno) formaram-se mais longe, além da linha de geada, que é o ponto entre as órbitas de Marte e Júpiter, onde o material é frio o suficiente para que compostos gelados voláteis permaneçam sólidos. Os gelos que formavam os planetas jovianos eram mais abundantes do que os metais e silicatos que formavam os planetas terrestres, permitindo que os planetas gigantes crescessem massivas o suficiente para capturar hidrogênio e hélio, os elementos mais leves e abundantes.[10] Planetesimals além da linha de geada acumularam até 4 massas terrestres em cerca de 3 milhões de anos.[30] Hoje, os quatro planetas gigantes compreendem pouco menos de 99% de toda a massa que orbita o Sol.[b] Os teóricos acreditam que não é por acaso que Júpiter está logo depois da linha de geada. Como a linha de geada acumulava grandes quantidades de água através da evaporação de material gelado em queda, criou uma região de menor pressão que aumentou a velocidade das partículas de poeira em órbita e parou seu movimento em direção ao Sol. Na verdade, a linha de geada agiu como uma barreira que fez com que o material se acumulasse rapidamente a ~5 UA do Sol. Este excesso de material se fundiu em um grande embrião (ou núcleo) que começou a acumular um envelope através de acreção de gás do disco circundante a uma taxa cada vez maior.[34][35] Quando a massa em volta se igualou à massa sólida do núcleo, o crescimento prosseguiu muito rapidamente, atingindo cerca de 150 massas terrestres ~105 anos depois e finalmente atingindo.[36] Saturno pode dever sua massa substancialmente menor simplesmente a ter se formado alguns milhões de anos depois de Júpiter, quando havia menos gás disponível para consumir.[30][37]

Estrelas Tauri como o jovem Sol têm ventos estelares muito mais fortes que estrelas mais estáveis e mais velhas. Pensa-se que Urano e Netuno se formaram depois de Júpiter e Saturno, quando o forte vento solar soprou grande parte do material do disco. Como resultado, esses planetas acumularam pouco hidrogênio e hélio - não mais do que cada um deles. Urano e Netuno são às vezes chamados de núcleos falhados

Traduzido com a versão gratuita do tradutor - www.DeepL.com/Translator.[38] O principal problema com as teorias de formação para estes planetas é a escala de tempo de sua formação. Nas localidades atuais, teria levado milhões de anos para que seus núcleos acretarem.[37] Isto significa que Urano e Netuno podem ter se formado mais perto do Sol - ao nascer ou mesmo entre Júpiter e Saturno - e posteriormente migraram ou foram ejetados para fora.[38][39] O movimento na era planetesimal não foi todo para dentro em direção ao Sol; o retorno da amostra de Stardust do Comet Wild 2 sugeriu que os materiais da formação inicial do Sistema Solar migraram do Sistema Solar interno mais quente para a região do cinturão do Kuiper.[40]

Após entre três e dez milhões de anos,[30] o vento solar do jovem Sol teria limpado todo o gás e poeira do disco protoplanetário, soprando-o para o espaço interestelar, acabando assim com o crescimento dos planetas.[41][42]

Evolução subsequente

Pensava-se que os planetas se formavam dentro ou perto de suas órbitas atuais. Isso tem sido questionado nos últimos 20 anos. Atualmente, muitos cientistas planetários pensam que o Sistema Solar poderia ter parecido muito diferente após sua formação inicial: vários objetos pelo menos tão massivos quanto Mercúrio estavam presentes no sistema solar interior, o Sistema Solar exterior era muito mais compacto do que é agora, e o cinturão de Kuiper estava muito mais próximo do Sol.[43]

Planetas terrestres

No final da época de formação planetária, o sistema solar interior foi povoado por 50-100 embriões planetários do tamanho de Marte.[44][45] Um crescimento adicional só foi possível porque esses corpos colidiram e se fundiram, o que levou menos de 100 milhões de anos. Esses objetos teriam interagido gravitacionalmente uns com os outros, puxando as órbitas uns dos outros até colidirem, crescendo até que os quatro planetas terrestres que conhecemos hoje tomaram forma.[30]Acredita-se que uma dessas colisões gigantes formaram a Lua, enquanto outra removeu o invólucro externo do jovem Mercúrio.[46]

Uma questão não resolvida com este modelo é que ele não pode explicar como as órbitas iniciais dos planetas prototerrestres, que precisariam ser altamente excêntricas para colidir, produziram as órbitas notavelmente estáveis e quase circulares que eles têm hoje.[44] Uma hipótese é que os planetas formaram-se em um disco de gás ainda não expulso pelo Sol. O "arrasto gravitacional" deste gás residual teria eventualmente reduzido a energia dos planetas, suavizando suas órbitas.  No entanto, tal gás, se existisse, teria impedido que as órbitas dos planetas se afatassem uns dos outros.[45] Outra hipótese é que o arrasto gravitacional ocorreu não entre os planetas e o gás residual, mas entre os planetas e os demais pequenos corpos. À medida que os grandes corpos se moviam através da multidão de objetos menores, os objetos menores, atraídos pela gravidade dos planetas maiores, formavam uma região de maior densidade, uma "esteira gravitacional", no caminho dos objetos maiores. Ao fazê-lo, o aumento da gravidade desacelerou os objetos maiores em órbitas mais regulares.[47]

Cinturão de asteroides

A borda externa da região terrestre, entre 2 e 4 UA do Sol, é chamada de cinturão de asteroides. O cinturão de asteroides inicialmente continha matéria mais do que suficiente para formar planetas semelhantes à Terra de 2 a 3, e, de fato, um grande número de planetésimais se formaram lá. Assim como os terrestres, planetésis nesta região mais tarde se uniram e formaram 20-30 embriões planetários do tamanho de Marte;[48] no entanto, a proximidade de Júpiter significava que depois que este planeta se formou, 3 milhões de anos após o Sol, a história da região mudou drasticamente.[44] As ressonâncias orbitais com Júpiter e Saturno são particularmente fortes no cinturão de asteroides, e interações gravitacionais com embriões mais massivos espalharam muitos planetésimais nessas ressonâncias. A gravidade de Júpiter aumentou a velocidade dos objetos dentro dessas ressonâncias, fazendo com que eles se quebrassem após colidir com outros corpos, em vez de crescerem.[49]

À medida que Júpiter migrava para dentro após sua formação, ressonâncias teriam varrido através do cinturão de asteroides, dinamicamente excitando a população da região e aumentando suas velocidades em relação umas às outras.[50] A ação cumulativa das ressonâncias e dos embriões ou espalhou os planetésimais para longe do cinturão de asteroides ou excitou suas inclinações orbitais e excentricidades.[48][51] Alguns desses embriões maciços também foram ejetados por Júpiter, enquanto outros podem ter migrado para o sistema solar interno e desempenhado um papel na acreção final dos planetas.[48][52][53] Durante este período de esgotamento primário, os efeitos dos planetas gigantes e embriões planetários deixaram o cinturão de asteroides com uma massa total equivalente a menos de 1% da Terra, composta principalmente de pequenos planetésimais.[51] Isso ainda é 10-20 vezes mais do que a massa atual no cinturão principal, que agora é cerca de 0,0005.[54]Um período secundário de esgotamento que trouxe o cinturão de asteroides para baixo perto de sua massa atual é pensado para ter seguido quando Júpiter e Saturno entraram em uma ressonância orbital temporária 2:1.

O período de impactos gigantes do Sistema Solar interior provavelmente desempenhou um papel na Terra adquirindo seu conteúdo atual de água do cinturão de asteroides primitivo. A água é muito volátil para estar presente na formação da Terra e deve ter sido posteriormente entregue de partes externas e frias do Sistema Solar.[55] A água provavelmente foi entregue por embriões planetários e pequenos planetésimais jogados para fora do cinturão de asteroides por Júpiter.[52] Uma população de cometas de cinturão principal descobertos em 2006 também foi sugerida como uma possível fonte para a água da Terra.[55][56] Em contraste, cometas do cinturão de Kuiper ou regiões mais distantes forneceram não mais do que 6% da água da Terra.[2][57] A hipótese da panspermia sustenta que a própria vida pode ter sido depositada na Terra desta forma, embora essa ideia não seja amplamente aceita.[58]

Migração planetária

De acordo com a hipótese nebular, os dois planetas externos podem estar no "lugar errado". Urano e Netuno (conhecidos como "gigantes do gelo") existem em uma região onde a densidade reduzida da nebulosa solar e tempos orbitais mais longos tornam sua formação lá altamente implausível.[59] Acredita-se que os dois se formaram em órbitas próximas a Júpiter e Saturno (conhecidos como "gigantes gasosos"), onde mais material estava disponível, e por terem migrado para fora para suas posições atuais ao longo de centenas de milhões de anos.[38]

Simulação mostrando planetas externos e cinturão de Kuiper:[2]
a) Antes de Júpiter/Saturno ressonância 2:1b) Dispersão de objetos do cinturão de Kuiper no Sistema Solar após a mudança orbital de Netunoc) Após a ejeção dos corpos do cinturão de Kuiper por Júpiter

A migração dos planetas externos também é necessária para explicar a existência e as propriedades das regiões mais externas do Sistema Solar.[39] Além de Netuno, o Sistema Solar continua no cinturão de Kuiper, no disco disperso e na nuvem de Oort, três populações esparsas de pequenos corpos gelados considerados os pontos de origem para a maioria dos cometas observados. À sua distância do Sol, a acreção era muito lenta para permitir que os planetas se formassem antes da nebulosa solar se dispersar, e assim o disco inicial não tinha densidade de massa suficiente para se consolidar em um planeta.[59] O cinturão de Kuiper fica entre 30 e 55 UA do Sol, enquanto o disco mais disperso se estende para mais de 100 UA,[39] e a distante nuvem de Oort começa em cerca de 50.000 UA.[60] Originalmente, no entanto, o cinturão de Kuiper era muito mais denso e mais próximo do Sol, com uma borda externa de aproximadamente 30 UA. Sua borda interna teria sido um pouco além das órbitas de Urano e Netuno, que por sua vez estavam muito mais perto do Sol quando se formaram (provavelmente na faixa de 15-20 UA), e em 50% das simulações acabaram em locais opostos, com Urano mais longe do Sol do que Netuno.[61][2][39]

De acordo com o modelo nice, após a formação do Sistema Solar, as órbitas de todos os planetas gigantes continuaram a mudar lentamente, influenciadas por sua interação com o grande número de planetésis restantes. Após 500-600 milhões de anos (cerca de 4 bilhões de anos atrás) Júpiter e Saturno caíram em uma ressonância 2:1: Saturno orbitou o Sol uma vez para cada duas órbitas de Júpiter.[39] Essa ressonância criou um empurrão gravitacional contra os planetas externos, possivelmente fazendo com que Netuno passasse por Urano e arasse o antigo cinturão de Kuiper.[61]Os planetas espalharam a maioria dos pequenos corpos gelados para dentro, enquanto se movem para fora. Esses planetésimais então se espalharam para fora do próximo planeta que encontraram de maneira semelhante, movendo as órbitas dos planetas para fora enquanto se moviam para dentro.[39] Esse processo continuou até que os planetésimais interagiram com Júpiter, cuja imensa gravidade os enviou para órbitas altamente elípticas ou até mesmo os ejetou do Sistema Solar. Isso fez com que Júpiter se movesse ligeiramente para dentro.[c] Esses objetos espalhados por Júpiter em órbitas altamente elípticas formaram a nuvem de Oort;[39] esses objetos espalhados em menor grau pelo Netuno migratório formaram o cinturão kuiper atual e o disco disperso.[39] Este cenário explica a atual baixa massa do cinturão de Kuiper e do disco disperso. Alguns dos objetos dispersos, incluindo Plutão, tornaram-se gravitacionalmente ligados à órbita de Netuno, forçando-os a ressonâncias de movimento médio.[62] Eventualmente, o atrito dentro do disco planetésima fez as órbitas de Urano e Netuno circular novamente.[39][63]

Em contraste com os planetas externos, acredita-se que os planetas interiores não tenham migrado significativamente sobre a idade do Sistema Solar, porque suas órbitas permaneceram estáveis após o período de impactos gigantes.[30]

Outra questão é por que Marte saiu tão pequeno comparado com a Terra. Um estudo do Southwest Research Institute, san Antonio, Texas, publicado em 6 de junho de 2011 (chamado de hipótese grand tack), propõe que Júpiter havia migrado para dentro para 1,5 UA. Depois que Saturno se formou, migrou para dentro e estabeleceu a ressonância de movimento média 2:3 com Júpiter, o estudo assume que ambos os planetas migraram de volta para suas posições atuais. Júpiter teria consumido, assim, grande parte do material que teria criado um Marte maior. As mesmas simulações também reproduzem as características do cinturão moderno de asteroides, com asteroides secos e objetos ricos em água semelhantes aos cometas.[64][65] No entanto, não está claro se as condições na nebulosa solar teriam permitido que Júpiter e Saturno voltassem às suas posições atuais, e de acordo com as estimativas atuais essa possibilidade parece improvável.[66] Além disso, existem explicações alternativas para a pequena massa de Marte.[67][68][69]

Intenso bombardeio tardio

Cratera de meteoro no Arizona. Criado há 50 000 anos por um impactador de cerca de 50 metros de diâmetro, mostra que o acréscimo do Sistema Solar não acabou.

A interrupção gravitacional da migração dos planetas exteriores teria enviado um grande número de asteroides para o sistema solar interior, esgotando severamente o cinturão original até atingir a massa extremamente baixa de hoje.[51] Este evento pode ter desencadeado o intenso bombardeio tardio que ocorreu há aproximadamente 4 bilhões de anos, 500-600 milhões de anos após a formação do Sistema Solar.[2][70] Este período de bombardeio severo durou várias centenas de milhões de anos e é evidente nas crateras ainda visíveis em corpos geologicamente mortos do sistema solar interior, como a Lua e Mercúrio.[2][71] A evidência mais antiga conhecida para a vida na Terra data de 3,8 bilhões de anos atrás - quase imediatamente após o fim do intenso bombardeio tardio.[72]

Acredita-se que os impactos sejam uma parte regular (se atualmente pouco frequente) da evolução do Sistema Solar. Que eles continuam a acontecer é evidenciado pela colisão do Cometa Shoemaker-Levy 9 com Júpiter em 1994, o evento de impacto de Júpiter de 2009, o evento de Tunguska, o meteoro Chelyabinsk e o impacto que criou a Cratera do Meteoro no Arizona. O processo de acreção, portanto, não está completo, e ainda pode representar uma ameaça à vida na Terra.[73][74]

Ao longo da evolução do Sistema Solar, os cometas foram ejetados para fora do sistema solar interior pela gravidade dos planetas gigantes, e enviaram milhares de UA para fora para formar a nuvem de Oort, um enxame exterior esférico de núcleos cometários na extensão mais distante da atração gravitacional do Sol. Eventualmente, depois de cerca de 800 milhões de anos, a ruptura gravitacional causada pelas marés galácticas, estrelas que passavam e nuvens moleculares gigantes começaram a esgotar a nuvem, enviando cometas para o interior do Sistema Solar.[75] A evolução do Sistema Solar também parece ter sido influenciada pelo clima espacial do vento solar, dos micrometeoritos e dos componentes neutros do meio interestelar.[76]

A evolução do cinturão de asteroides após o Intenso bombardeio tardio foi governada principalmente por colisões.[77] Objetos com grande massa têm gravidade suficiente para reter qualquer material ejetado por uma violenta colisão. No cinturão de asteroides, isso normalmente não é o caso. Como resultado, muitos objetos maiores foram quebrados, e às vezes objetos mais novos foram forjados a partir dos remanescentes em colisões menos violentas.[77] Luas ao redor de alguns asteroides atualmente só podem ser explicadas como consolidações de material arremessado para longe do objeto pai sem energia suficiente para escapar totalmente de sua gravidade.[78]

Luas

Luas passaram a existir ao redor da maioria dos planetas e muitos outros corpos do Sistema Solar. Estes satélites naturais originaram-se por um dos três mecanismos possíveis:

  • Co-formação a partir de um disco circunplanetário (apenas nos casos dos planetas gigantes);
  • Formação a partir de detritos de impacto (dado um impacto grande o suficiente em um ângulo raso); e
  • Captura de um objeto que passa.
Concepção artistica do impacto gigante pensado para ter formado a Lua

Júpiter e Saturno têm várias luas grandes, como Io, Europa, Ganimedes e Titã, que podem ter se originado de discos ao redor de cada planeta gigante da mesma forma que os planetas formaram a partir do disco ao redor do Sol.[79][80][81] Essa origem é indicada pelos grandes tamanhos das luas e sua proximidade com o planeta. Esses atributos são impossíveis de alcançar através da captura, enquanto a natureza gasosa das primárias também torna a formação de detritos de colisão improvável. As luas externas dos planetas gigantes tendem a ser pequenas e têm órbitas excêntricas com inclinações arbitrárias. Estas são as características esperadas dos corpos capturado.[82][83] A maioria dessas luas orbita na direção oposta à rotação de suas primárias. A maior lua irregular é a lua de Netuno Tritão, que se acredita ser um objeto de cinturão de Kuiper capturado.[74]

Luas de corpos sólidos do Sistema Solar foram criadas por colisões e capturas. Acredita-se que as duas pequenas luas de Marte, Deimos e Phobos, sejam asteroides capturados. Acredita-se que a Lua da Terra tenha se formado como resultado de uma única e grande colisão fronta.[84][85] O objeto impactante provavelmente tinha uma massa comparável à de Marte, e o impacto provavelmente ocorreu perto do fim do período de impactos gigantes. A colisão entrou em órbita de parte do manto do impactor, que então se fundiu na Lua.[84] O impacto foi provavelmente o último da série de fusões que formaram a Terra. Foi ainda mais hipótese de que o objeto do tamanho de Marte pode ter se formado em um dos pontos estáveis da Terra-Sol Lagrangian (L4 ou L5) e se afastado de sua posição.[86] As luas dos objetos trans-neptunianos Plutão (Charon) e Orcus (Vanth) também podem ter se formado por meio de uma grande colisão: os sistemas Plutão-Charon, Orcus-Vanth e Terra-Lua são incomuns no Sistema Solar, na medida em que a massa do satélite é pelo menos 1% da do corpo maior.[87][88]

Futuro

Os astrônomos estimam que o estado atual do Sistema Solar não mudará drasticamente até que o Sol tenha fundido quase todo o combustível de hidrogênio em seu núcleo em hélio, iniciando sua evolução a partir da sequência principal do diagrama hertzsprung-Russell e em sua fase gigante-vermelha. O Sistema Solar continuará a evoluir até lá. Eventualmente, o Sol provavelmente se expandirá o suficiente para sobrecarregar os planetas interiores (Mercúrio, Vênus, possivelmente a Terra), mas não os planetas exteriores, incluindo Júpiter e Saturno. Depois, o Sol seria reduzido ao tamanho de uma anã branca, e os planetas exteriores e suas luas continuariam orbitando este diminutivo remanescente solar. Este desenvolvimento futuro pode ser semelhante à detecção observada do MOA-2010-BLG-477L b, um exoplaneta do tamanho de Júpiter orbitando sua estrela anã branca hospedeira MOA-2010-BLG-477L.[89][90][91]

Estabilidade a longo prazo

O Sistema Solar é caótico ao longo de escalas de tempo de milhões e bilhões de anos,[92] com as órbitas dos planetas abertas a variações de longo prazo. Um exemplo notável deste caos é o sistema Netuno-Plutão, que está em uma ressonância orbital 3:2. Embora a ressonância em si permaneça estável, torna-se impossível prever a posição de Plutão com qualquer grau de precisão de mais de 10-20 milhões de anos (o tempo lyapunov) no futuro.[93] Outro exemplo é a inclinação axial da Terra, que, devido ao atrito levantado dentro do manto da Terra por interações de marés com a Lua é incomputável de algum ponto entre 1,5 e 4,5 bilhões de anos a partir de agora.[94]

As órbitas dos planetas exteriores são caóticas em escalas de tempo mais longas, com um tempo lyapunov na faixa de 2 a 230 milhões de anos.[95]Em todos os casos, isso significa que a posição de um planeta ao longo de sua órbita acaba sendo impossível de prever com qualquer certeza (assim, por exemplo, o tempo do inverno e do verão se tornam incertos), mas em alguns casos as próprias órbitas podem mudar drasticamente. Tal caos se manifesta mais fortemente como mudanças na excentricidade, com as órbitas de alguns planetas se tornando significativamente mais - ou menos - elípticas.[96]

Em última análise, o Sistema Solar é estável na medida em que nenhum dos planetas provavelmente colidirá uns com os outros ou será ejetado do sistema nos próximos bilhões de anos.[95] Além disso, dentro de cinco bilhões de anos ou mais a excentricidade de Marte pode crescer para cerca de 0,2, de tal forma que ela está em uma órbita de passagem da Terra, levando a uma possível colisão. Na mesma escala de tempo, a excentricidade de Mercúrio pode crescer ainda mais, e um encontro próximo com Vênus poderia teoricamente ejetá-lo do Sistema Solar completamente[92] ou enviá-lo em rota de colisão com Vênus ou Terra.[97] Isso pode acontecer dentro de um bilhão de anos, de acordo com simulações numéricas nas quais a órbita de Mercúrio está perturbada.[98]

Sistemas de anéis lunares

A evolução dos sistemas lunares é impulsionada por forças marítimas. Uma lua levantará uma protuberância de maré no objeto que orbita (o principal) devido à força gravitacional diferencial através do diâmetro do primário. Se uma lua está girando na mesma direção que a rotação do planeta e o planeta está girando mais rápido que o período orbital da Lua, a protuberância será constantemente puxada à frente da Lua. Nesta situação, o momento angular é transferido da rotação do primário para a revolução do satélite. A lua ganha energia e gradualmente espira para fora, enquanto a primária gira mais lentamente ao longo do tempo.

A Terra e sua Lua são um exemplo dessa configuração. Hoje, a Lua está presa à Terra; uma de suas revoluções ao redor da Terra (atualmente cerca de 29 dias) é igual a uma de suas rotações sobre seu eixo, por isso sempre mostra uma face para a Terra. A Lua continuará a recuar da Terra, e o giro da Terra continuará a diminuir gradualmente. Outros exemplos são as luas galileanas de Júpiter (assim como muitas das luas menores de Júpiter)[99]e a maioria das luas maiores de Saturno.[100]

Netuno e sua lua Tritão, vista da Voyager 2. A órbita de Tritão acabará por levá-la ao limite roche de Netuno, despedaçando-a e possivelmente formando um novo sistema de anéis.

Um cenário diferente ocorre quando a lua está girando em torno do primário mais rápido do que o principal gira, ou está girando na direção oposta à rotação do planeta. Nestes casos, a protuberância das marés fica atrás da lua em sua órbita. No primeiro caso, a direção da transferência de momento angular é invertida, de modo que a rotação das primárias acelera enquanto a órbita do satélite encolhe. Neste último caso, o momento angular da rotação e da revolução tem sinais opostos, de modo que a transferência leva a diminuição na magnitude de cada um (que se cancelam).[d] Em ambos os casos, a desaceleração das marés faz com que a lua espiral em direção ao primário até que ela seja dilacerada por tensões de maré, potencialmente criando um sistema de anéis planetários, ou colidindo na superfície ou atmosfera do planeta. Tal destino aguarda as luas Phobos de Marte (dentro de 30 a 50 milhões de anos),[101] Tritão de Netuno (em 3,6 bilhões de anos),[102] e pelo menos 16 pequenos satélites de Urano e Netuno. A Desdemona de Urano pode até colidir com uma de suas luas vizinhas.[103]

Uma terceira possibilidade é onde as primárias e a lua estão presas umas às outras. Nesse caso, a protuberância das marés permanece diretamente sob a lua, não há transferência de momento angular, e o período orbital não mudará. Plutão e Charon são um exemplo desse tipo de configuração.[104]

Não há consenso quanto ao mecanismo de formação dos anéis de Saturno. Embora os modelos teóricos indicassem que os anéis provavelmente se formaram no início da história do Sistema Solar,[105] dados da espaçonave Cassini-Huygens sugerem que eles se formaram relativamente tarde.[106]

O sol e os ambientes planetários

Formação do sistema solar após o acréscimo de gás e poeira em um disco protoplanetário. A grande maioria deste material foi criada a partir da supernova primitiva
Formação do sistema solar após o acréscimo de gás e poeira em um disco protoplanetário. A grande maioria deste material foi criada a partir da supernova primitiva

A longo prazo, as maiores mudanças no Sistema Solar virão de mudanças no próprio Sol à medida que envelhece. À medida que o Sol queima através de seu suprimento de combustível de hidrogênio, ele fica mais quente e queima o combustível restante ainda mais rápido. Como resultado, o Sol está crescendo mais brilhante a uma taxa de 10% a cada 1,1 bilhão de anos.[107]Em cerca de 600 milhões de anos, o brilho do Sol terá interrompido o ciclo de carbono da Terra a ponto de árvores e florestas (vida de plantas fotossintéticas C3) não mais serem capazes de sobreviver; e em cerca de 800 milhões de anos, o Sol terá matado toda a vida complexa na superfície da Terra e nos oceanos. Em 1,1 bilhão de anos, o aumento da produção de radiação do Sol fará com que sua zona habitável circunstelar se mova para fora, tornando a superfície da Terra muito quente para que a água líquida exista lá naturalmente. Neste ponto, toda a vida será reduzida a organismos unicelulares.[108] A evaporação da água, um potente gás de efeito estufa, da superfície dos oceanos poderia acelerar o aumento da temperatura, potencialmente acabando com toda a vida na Terra ainda mais cedo.[109] Durante este tempo, é possível que, à medida que a temperatura da superfície de Marte suba gradualmente, o dióxido de carbono e a água atualmente congelados sob o regolito da superfície se libertarão na atmosfera, criando um efeito estufa que aquecerá o planeta até alcançar condições paralelas à Terra hoje, fornecendo uma morada futura potencial para a vida.[110] Daqui a 3,5 bilhões de anos, as condições da superfície da Terra serão semelhantes às de Vênus hoje.[107]

Tamanho relativo do Sol como ele é agora (inset) em comparação com seu tamanho futuro estimado como um gigante vermelho

Daqui a 5,4 bilhões de anos, o núcleo do Sol ficará quente o suficiente para desencadear a fusão de hidrogênio em sua concha circundante.[108] Isso fará com que as camadas externas da estrela se expandam muito, e a estrela entrará em uma fase de sua vida na qual é chamada de gigante vermelha.[111][112] Dentro de 7,5 bilhões de anos, o Sol terá expandido para um raio de 1,2 UA — 256 vezes o seu tamanho atual. Na ponta do ramo gigante-vermelho, como resultado do aumento da área de superfície, a superfície do Sol será muito mais fria (cerca de 2600 Mil) do que agora e sua luminosidade muito maior — até 2.700 luminosidades solares atuais. Durante parte de sua vida de gigante-vermelha, o Sol terá um vento estelar forte que levará cerca de 33% de sua massa.[108][113][114] Durante esse tempo, é possível que a lua de Saturno Titã possa alcançar temperaturas superficiais necessárias para suportar a vida.[115][116]

À medida que o Sol se expande, ele engolirá os planetas Mercúrio e Vênus.[117] Odestino da Terra é menos claro; embora o Sol envolta a órbita atual da Terra, a perda de massa da estrela (e, portanto, a gravidade mais fraca) fará com que as órbitas dos planetas se movam mais para fora.[108] Se fosse apenas para isso, Vênus e Terra provavelmente escapariam da incineração,[113] mas um estudo de 2008 sugere que a Terra provavelmente será engolida como resultado de interações de marés com o envelope exterior fracamente ligado ao Sol.[108]

Após a fase de expansão, a zona habitável se deslocará mais fundo para o sistema solar exterior e o cinturão de Kuiper. Isso significa que as temperaturas da superfície em Plutão e Charon serão altas o suficiente para o gelo da água sublimar em vapor. As temperaturas da superfície em Plutão e Charon seriam de 0 °C. (O gelo da água sublima em pressões atmosféricas mais baixas). Naquela época, Plutão já teria perdido sua camada de metano como resultado da sublimação. Mas Plutão será muito pequeno e não tem um campo magnético para evitar que íons de alta energia aqueçam sua atmosfera de modo a ser capaz de manter uma atmosfera espessa, dado que a atividade solar aumentaria drasticamente quando o sol morresse. Plutão e Charon perderão sua atmosfera dítil no espaço, deixando um núcleo rochoso exposto. Ambos perderão de 30% a 40% de sua massa como resultado.

Gradualmente, a queima de hidrogênio na concha ao redor do núcleo solar aumentará a massa do núcleo até atingir cerca de 45% da massa solar atual. Neste ponto, a densidade e a temperatura se tornarão tão altas que a fusão do hélio em carbono começará, levando a um flash de hélio; o Sol encolherá de cerca de 250 para 11 vezes o seu raio atual (sequência principal). Consequentemente, sua luminosidade diminuirá de cerca de 3.000 para 54 vezes seu nível atual, e sua temperatura de superfície aumentará para cerca de 4770 K. O Sol se tornará um gigante horizontal, queimando hélio em seu núcleo de forma estável, assim como queima hidrogênio hoje. O estágio de fusão de hélio durará apenas 100 milhões de anos. Eventualmente, ele terá que recorrer novamente às reservas de hidrogênio e hélio em suas camadas externas e se expandirá uma segunda vez, transformando-se no que é conhecido como um gigante assinótico. Aqui a luminosidade do Sol aumentará novamente.[108] Esta fase dura cerca de 30 milhões de anos, após a qual, ao longo de mais 100.000 anos, as camadas externas remanescentes do Sol cairão, ejetando um vasto fluxo de matéria no espaço e formando um halo conhecido (enganosamente) como uma nebulosa planetária. O material ejetado conterá o hélio e o carbono produzidos pelas reações nucleares do Sol, continuando o enriquecimento do meio interestelar com elementos pesados para as gerações futuras de estrelas.[118]

A nebulosa do Anel, uma nebulosa planetária semelhante ao que o Sol se tornará

Este é um evento relativamente pacífico, nada parecido com uma supernova, que o Sol é muito pequeno para sofrer como parte de sua evolução. Qualquer observador presente para testemunhar esta ocorrência veria um aumento maciço na velocidade do vento solar, mas não o suficiente para destruir um planeta completamente. No entanto, a perda de massa da estrela poderia enviar as órbitas dos planetas sobreviventes para o caos, fazendo com que alguns colidissem, outros fossem ejetados do Sistema Solar, e outros ainda fossem dilacerados pelas interações das marés.[119] Depois, tudo o que resta do Sol é uma anã branca, um objeto extraordinariamente denso, 54% de sua massa original, mas apenas do tamanho da Terra. Inicialmente, esta anã branca pode ser 100 vezes mais luminosa do que o Sol é agora. Ele consistirá inteiramente de carbono e oxigênio degenerados, mas nunca atingirá temperaturas quentes o suficiente para fundir esses elementos. Assim, a anã branca Sol gradualmente esfriará, ficando mais fraca e mais fraca.[120]

À medida que o Sol morre, sua atração gravitacional sobre os corpos em órbita, como planetas, cometas e asteroides, enfraquecerá devido à sua perda de massa. Todas as órbitas dos planetas restantes se expandirão; se Vênus, Terra e Marte ainda existirem, suas órbitas estarão aproximadamente a 1,4 UA (210.000.000 km), 1,9 UA (280.000.000 km) e 2,8 UA (420.000.000 km). Eles e os outros planetas restantes se tornarão hulks escuros e frígidos, completamente desprovidos de qualquer forma de vida.[113] Eles continuarão a orbitar sua estrela, sua velocidade diminuiu devido à sua maior distância do Sol e à gravidade reduzida do Sol. Dois bilhões de anos depois, quando o Sol resfriou a faixa de 6000-8000K, o carbono e o oxigênio no núcleo do Sol congelarão, com mais de 90% de sua massa restante assumindo uma estrutura cristalina.[121] Eventualmente, após cerca de 1 quatrilhão de anos, o Sol finalmente deixará de brilhar completamente, tornando-se uma anã negra.[122]

Interação galáctica

Localização do Sistema Solar dentro da Via Láctea

O Sistema Solar viaja sozinho pela Via Láctea em uma órbita circular a aproximadamente 30.000 anos-luz do Centro Galáctico. Sua velocidade é de cerca de 220 km/s. O período necessário para que o Sistema Solar complete uma revolução em torno do Centro Galáctico, o ano galáctico, está na faixa de 220 a 250 milhões de anos. Desde sua formação, o Sistema Solar completou pelo menos 20 voltas desse tipo.[123]

Vários cientistas especularam que o caminho do Sistema Solar através da galáxia é um fator na periodicidade das extinções em massa observadas no registro fóssil da Terra. Uma hipótese supõe que oscilações verticais feitas pelo Sol enquanto orbita o Centro Galáctico fazem com que ele passe regularmente pelo plano galáctico. Quando a órbita do Sol o leva para fora do disco galáctico, a influência da maré galáctica é mais fraca; à medida que reentra no disco galáctico, como acontece a cada 20-25 milhões de anos, ele vem sob a influência das "marés de disco" muito mais fortes, que, de acordo com modelos matemáticos, aumentam o fluxo de cometas de nuvens Oort para o Sistema Solar em um fator de 4, levando a um aumento maciço na probabilidade de um impacto devastador.[124]

No entanto, outros argumentam que o Sol está atualmente perto do plano galáctico, e ainda assim o último grande evento de extinção foi há 15 milhões de anos. Portanto, a posição vertical do Sol não pode explicar sozinha tais extinções periódicas, e que as extinções ocorrem quando o Sol passa pelos braços em espiral da galáxia. Os braços em espiral abrigam não apenas um número maior de nuvens moleculares, cuja gravidade pode distorcer a nuvem de Oort, mas também para maiores concentrações de gigantes azuis brilhantes, que vivem por períodos relativamente curtos e depois explodem violentamente como supernovas.[125]

Colisão galáctica e ruptura planetária

Embora a grande maioria das galáxias no Universo esteja se afastando da Via Láctea, a Galáxia de Andrômeda, o maior membro do Grupo Local de Galáxias, está indo em direção a ela a cerca de 120 km/s.[126] Em 4 bilhões de anos, Andrômeda e a Via Láctea colidirão, fazendo com que ambas se deformem à medida que as forças das marés distorcem seus braços externos em vastas caudas de maré. . Se essa interrupção inicial ocorrer, os astrônomos calculam uma chance de 12% de que o Sistema Solar seja puxado para fora para dentro da cauda da Via Láctea e 3% de chance de que ele se torne gravitacionalmente ligado a Andrômeda e, portanto, a uma parte dessa galáxia.[126] Após uma nova série de golpes de olhar, durante os quais a probabilidade da ejeção do Sistema Solar sobe para 30%,[127] os buracos negros supermassivos das galáxias se fundirão. Eventualmente, em cerca de 6 bilhões de anos, a Via Láctea e Andrômeda completarão sua fusão em uma galáxia elíptica gigante. Durante a fusão, se houver gás suficiente, o aumento da gravidade forçará o gás ao centro da galáxia elíptica formadora. Isso pode levar a um curto período de formação intensiva de estrelas chamada starburst.[126] Além disso, o gás em queda alimentará o buraco negro recém-formado, transformando-o em um núcleo galáctico ativo. A força dessas interações provavelmente empurrará o Sistema Solar para o halo externo da nova galáxia, deixando-o relativamente ileso pela radiação dessas colisões.[126][127]

É um equívoco comum que esta colisão irá perturbar as órbitas dos planetas do Sistema Solar. Embora seja verdade que a gravidade das estrelas que passam pode desprender planetas no espaço interestelar, as distâncias entre as estrelas são tão grandes que a probabilidade da colisão Via Láctea-Andrômeda causar tal interrupção a qualquer sistema estelar individual é insignificante. Embora o Sistema Solar como um todo possa ser afetado por esses eventos, o Sol e os planetas não devem ser perturbados.[128]

No entanto, com o tempo, a probabilidade acumulada de um encontro casual com uma estrela aumenta, e a interrupção dos planetas torna-se tudo menos inevitável. Supondo que os cenários de Big Crunch ou Big Rip para o fim do Universo não ocorram, cálculos sugerem que a gravidade das estrelas que passam terá completamente despojado o Sol morto de seus planetas remanescentes dentro de 1 quatrilhão (1015) anos. Este ponto marca o fim do Sistema Solar. Embora o Sol e os planetas possam sobreviver, o Sistema Solar, em qualquer sentido significativo, deixará de existir.[3]

Cronologia

Projected timeline of the Sun's life. From Formation To 14Gy

O prazo de formação do Sistema Solar foi determinado usando datação radiométrica. Cientistas estimam que o Sistema Solar tem 4,6 bilhões de anos. Os grãos minerais mais antigos conhecidos na Terra têm aproximadamente 4,4 bilhões de anos.[129] Rochas tão antigas são raras, pois a superfície da Terra está constantemente sendo remodelada pela erosão, vulcanismo e tectônica de placas. Para estimar a idade do Sistema Solar, os cientistas usam meteoritos, que foram formados durante a condensação precoce da nebulosa solar. Quase todos os meteoritos (ver o meteorito Canyon Diablo) têm uma idade de 4,6 bilhões de anos, sugerindo que o Sistema Solar deve ser pelo menos tão velho.[130]

Estudos de discos ao redor de outras estrelas também fizeram muito para estabelecer um prazo para a formação do Sistema Solar. Estrelas entre um e três milhões de anos têm discos ricos em gás, enquanto discos ao redor de estrelas com mais de 10 milhões de anos têm pouco ou nenhum gás, sugerindo que planetas gigantes dentro deles deixaram de se formar.[30]

Notas

  1. An astronomical unit, or AU, is the average distance between the Earth and the Sun, or about 150 million kilometres. It is the standard unit of measurement for interplanetary distances.
  2. The combined mass of Jupiter, Saturn, Uranus and Neptune is 445.6 Earth masses. The mass of remaining material is ~5.26 Earth masses or 1.1% (see Solar System#Notes and List of Solar System objects by mass)
  3. The reason that Saturn, Uranus and Neptune all moved outward whereas Jupiter moved inward is that Jupiter is massive enough to eject planetesimals from the Solar System, while the other three outer planets are not. To eject an object from the Solar System, Jupiter transfers energy to it, and so loses some of its own orbital energy and moves inwards. When Neptune, Uranus and Saturn perturb planetesimals outwards, those planetesimals end up in highly eccentric but still bound orbits, and so can return to the perturbing planet and possibly return its lost energy. On the other hand, when Neptune, Uranus and Saturn perturb objects inwards, those planets gain energy by doing so and therefore move outwards. More importantly, an object being perturbed inwards stands a greater chance of encountering Jupiter and being ejected from the Solar System, in which case the energy gains of Neptune, Uranus and Saturn obtained from their inwards deflections of the ejected object become permanent.
  4. In all of these cases of transfer of angular momentum and energy, the angular momentum of the two-body system is conserved. In contrast, the summed energy of the moon's revolution plus the primary's rotation is not conserved, but decreases over time, due to dissipation via frictional heat generated by the movement of the tidal bulge through the body of the primary. If the primary were a frictionless ideal fluid, the tidal bulge would be centered under the satellite, and no transfer would take place. It is the loss of dynamical energy through friction that makes transfer of angular momentum possible.

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Bibliografia

Ligações externas