Por que os planetas giram? - Médico - 2023

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No Universo tudo gira. E é que a força da gravidade determina não apenas a forma dos planetas e outros objetos celestes, mas que eles giram em torno de centros de massa, que, de fato, geram uma atração gravitacional.

A gravidade é a força (ou uma delas, melhor) que faz os planetas girarem. Mas se os objetos são atraídos pela força gravitacional, por que os planetas não caem sobre as estrelas da mesma forma que um controle remoto de televisão cai no chão quando cai do sofá?

No artigo de hoje, vamos responder à questão apaixonada de por que os planetas giram, ou o que é o mesmo, porque os objetos celestes não caem sobre os corpos que os atraem gravitacionalmente.

Para entendê-lo melhor, vamos nos concentrar nos planetas do Sistema Solar, mas é importante notar que é perfeitamente extrapolado para as mais de 400.000 milhões de estrelas da Via Láctea (mais uma dos 2 milhões de galáxias do Universo ) já seus planetas, bem como os satélites que giram em torno de planetas e até mesmo as estrelas que orbitam em torno do centro da sua galáxia.

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O Sol: o centro de massa do Sistema Solar

Antes de começar a analisar a questão de por que os planetas giram, é fundamental parar para analisar nossa estrela: o Sol. E é em torno dele que giram os 8 planetas do Sistema Solar, de Mercúrio a Netuno.

Como bem sabemos, todos os corpos com massa geram gravidade. Na verdade, nós mesmos, pelo simples fato de sermos seres materiais (como tudo o que vemos e percebemos), geramos um campo gravitacional. O que acontece é que, com nossos poucos quilos de peso, a gravidade que geramos é desprezível. Existe, mas não tem implicações práticas.

A gravidade, então, torna-se perceptível com objetos massivos. A Terra, sem ir mais longe, com seus quase 6 quatrilhões de quilos de massa, gera gravidade suficiente não apenas para nos manter ancorados em sua superfície, mas para manter uma rocha de 3.746 km de diâmetro, como a Lua em órbita, apesar de estar separada dele por 384.400 km. Mas a Terra ainda é um planeta. E de fato um pequeno planeta.

Quanto maior a massa do objeto celeste, maior seu campo gravitacional e, portanto, com mais força (e ainda mais) pode atrair outros corpos. E, considerando que 99,86% da massa do Sistema Solar está no Sol, é bastante claro quem é o rei da gravidade.

O Sol é uma estrela, ou seja, uma esfera de plasma incandescente em cujo núcleo ocorrem as reações de fusão nuclear. E, apesar de ser uma estrela pequena, tem um diâmetro de 1,3 milhão de km. Simplesmente inimaginável. Para colocá-lo em perspectiva, ele pode caber em mais de 1 milhão de planetas como a Terra.

Portanto, e considerando que pesa mais de 300.000 vezes mais que o nosso planeta, não é surpreendente que seu poder gravitacional seja colossal. E não é só que é capaz de atrair Netuno, planeta que está a mais de 4.500 milhões de quilômetros de distância (A Terra está a 149,5 milhões de km), mas atrai corpos muito mais distantes.

Entre eles encontramos Plutão, um planeta anão que gira em torno do Sol apesar de estar a 5,913 milhões de quilômetros de distância. E não só isso, mas a chamada nuvem de Oort, uma região com milhões de milhões de asteróides (daí vem o cometa Haley) a uma distância de quase 1 ano-luz (cerca de 9 milhões de km) do Sol, fica em torno o Sistema Solar devido à atração de nossa estrela.

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Mas por que todos esses planetas e asteróides, se eles são tão atraídos pelo Sol (gravitacionalmente falando), não correm para ele? Por que não caímos? Bem, a resposta pode ser surpreendente, bem sim nós caímos. Mas não da maneira tradicional que entendemos por "queda". E agora vamos analisar.

Gravidade e inércia: quem é quem?

Que os planetas giram em torno do Sol, que não caem, que vão a velocidades diferentes e que cada um está a uma certa distância da estrela não é, de forma alguma, o resultado do acaso. E tudo isso mente no equilíbrio entre duas forças: gravidade e inércia. E para entender por que os planetas giram, é essencial entendê-los.

1. A força da gravidade atrai os planetas

A gravidade é uma força atrativa. Portanto, se houvesse apenas essa força, de fato, os planetas e todos os objetos celestes cairiam no centro de massa em torno do qual orbitam. O Universo simplesmente entraria em colapso. Tudo viria junto.

Portanto, a gravidade, que é uma força gerada por objetos com massa e que aprisiona corpos celestes (especialmente aqueles com uma massa menor), atrai planetas. Se apenas pelo Sol, os planetas teriam sido comidos. Na verdade, nem poderiam ter se formado, já que as partículas da nebulosa que deu origem ao Sistema Solar teriam sido absorvidas pela colossal jovem estrela.

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Então, se dependesse apenas da gravidade, é verdade, os planetas cairiam. O controle remoto da televisão cai porque a única força que age sobre ele é a gravidade da Terra. Mas lá em cima, no espaço, as coisas são diferentes. E os planetas (e todos os corpos celestes que giram em torno de outro) não partem do repouso como controle, mas o movimento é algo intrínseco. E, nesse contexto, outra força entra em ação: a inércia.

2. A inércia neutraliza a atração gravitacional

Como já comentamos, o estado natural dos planetas não é repouso, mas movimento retilíneo uniforme. E agora vamos entender. No espaço, não existem forças de atrito. Ou seja, não há nada que impeça o movimento dos planetas. Só uma coisa: gravidade.

Portanto, os planetas e corpos celestes têm uma inércia associada, que é uma força que os faria se mover permanentemente em linha reta. Mas isso apenas se não houvesse outra força envolvida. E é que a gravidade quebra essa inércia.

A gravidade do Sol desvia a trajetória dos planetas, que, devido à sua inércia, deveriam seguir em linha reta em direção aos confins do espaço. Mas eles não podem, porque o Sol os está agarrando. Nesse sentido, simultaneamente, quando o Sol os atrai, eles lutam para continuar em linha reta.

Portanto, os planetas caem, o que acontece é que eles não caem descrevendo uma linha reta, mas uma parábola que, sendo puxado para baixo pela gravidade, mas também puxado para a frente pela inércia, é infinito.

Dessa compensação entre gravidade e inércia, nascem as órbitas que descrevem os planetas ao redor do Sol ou qualquer objeto celeste em torno de um centro de massa. A força da gravidade puxa para baixo, mas a inércia do planeta luta para continuar em linha reta. E por soma de forças, acaba descrevendo uma órbita. Portanto, a Terra está sempre caindo, apenas em uma órbita mais ou menos circular.

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A velocidade do planeta compensa a atração gravitacional, então ele está continuamente caindo. Créditos: Encyclopedia britannica.

Em suma, por que os planetas giram em torno das estrelas?

Os planetas giram em torno das estrelas porque, desde sua formação a partir da condensação de partículas de gás e poeira na nebulosa que deu origem ao Sistema Solar, possuem uma força inercial associada que os levaria a se mover indefinidamente em linha reta, pois no vácuo espacial , não há atrito.

O que acontece é que esta inércia é neutralizada pela atração gravitacional do Sol, que, pela mera ação da força da gravidade, os levaria a cair sobre a estrela. Se isso não acontecer é porque as duas forças lutam e, dependendo de onde estiver o equilíbrio, o planeta orbitará a uma distância maior ou menor. Ou seja, estará mais ou menos longe do sol.

A força da gravidade diminui à medida que nos afastamos do centro de massa. E a inércia depende de muitos fatores, tanto da massa quanto da velocidade de rotação do planeta, bem como de seu tamanho.

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Cada planeta, portanto, dependendo da combinação desses parâmetros (distância ao Sol, massa, velocidade de rotação, tamanho, etc.), terá que girar a uma determinada velocidade. E como perto do Sol a atração gravitacional é maior, a velocidade também tem que ser maior. Você tem que encontrar o equilíbrio. Conseqüentemente, Mercúrio, o planeta mais próximo, leva 88 dias para dar a volta ao Sol; Terra, 365 dias; e Netuno, o mais distante, 165 anos.

Se a velocidade de translação (ao redor do Sol) fosse menor, a inércia não seria suficiente para compensar, então cairia no Sol. E se fosse maior, a inércia ultrapassaria a força da gravidade, então o planeta seria lançado para os confins do espaço.

Na verdade, com satélites artificiais, para mantê-los em órbita, brincamos com isso. Fazemos com que se movam a uma velocidade que, de acordo com a distância em relação ao centro da Terra, é suficiente para que não caia na superfície da Terra, mas não muito alto para escapar da atração gravitacional. De acordo com a altura onde precisamos deles, essa velocidade é de 8 km / s.

Portanto, os planetas giram porque a gravidade e a inércia são compensadas. E eles fazem isso a uma distância determinada por uma combinação de diferentes fatores. Dependendo de sua distância do Sol e de propriedades intrínsecas, como massa e período de rotação, cada planeta encontrará o equilíbrio entre ser preso pelo Sol e ser lançado ao espaço em um ponto específico do Sistema Solar.

Onde a gravidade compensa a inércia, será onde a órbita do corpo celeste é desenhada. E isso se aplica tanto a planetas quanto a satélites naturais ou artificiais, bem como a asteróides, cometas e até estrelas, já que o Sol gira em torno de Sagitário A, um buraco negro no centro da galáxia em torno do qual todas as estrelas da Via Láctea , que está a 25.000 anos-luz de distância. E, como falamos no início, no Universo tudo gira.

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