Por que alguns planetas não têm lua, outros tem apenas uma e outros podem ter várias?

Em nosso Sistema Solar existem atualmente 290 luas de diferentes tamanhos, formas e tipos identificadas.

Marte tem duas pequenas luas. O distante Plutão tem uma lua com quase metade do seu tamanho. A Terra possui uma que, se considerarmos a relação entre o tamanho do nosso planeta e o do seu satélite natural, é maior do que as dos quatro planetas gigantes conhecidos do Sistema Solar: Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. A propósito, estes quatro últimos planetas têm várias dezenas de luas cada um.

No entanto, Vênus e Mercúrio não têm luas. Então: por que alguns planetas têm luas e outros não? Embora os astrônomos ainda não consigam encontrar uma resposta definitiva para esta questão, existem diversas teorias sobre o assunto.

Contando Luas

Os corpos formados naturalmente que orbitam planetas são chamados de luas ou satélites planetários, sendo a Lua da Terra o satélite planetário mais conhecido.

De acordo com a equipe do Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA, existem atualmente 293 luas orbitando planetas em nosso Sistema Solar: uma lua para a Terra; dois para Marte; 95 em Júpiter; 146 em Saturno; 28 em Urano; 16 em Netuno; e 5 para o planeta anão Plutão.

Mas a contagem não para por aí, já que há mais de 470 satélites ou luas documentados, orbitando objetos menores como asteroides, planetas anões ou Objetos no Cinturão de Kuiper (KBOS), um anel de corpos gelados localizado fora da órbita de Netuno. Plutão, o planeta que 'perdemos' devido a uma mudança na classificação dos planetas, é o elemento mais famoso do cinturão de Kuiper. Essas luas são chamadas de satélites de corpos menores.

Como as Luas se formaram?

A maioria das luas planetárias do nosso sistema solar formou-se a partir de discos de gás e de poeira que circularam em torno dos planetas no início do sistema solar, como os de Júpiter e Saturno. Outros são objetos que se formaram em outros lugares e caíram em órbita ao redor dos planetas, capturados pela sua gravidade.

Mas a nossa Lua não foi formada desta forma. No momento existem cinco teorias sobre sua formação:

• Nascimento conjunto: segundo este modelo, a Lua e a Terra nasceram ao mesmo tempo como dois objetos separados... mas, entre outras questões, esta teoria não pode explicar porque é que a Terra tem um núcleo de ferro e a Lua não. O vídeo a seguir explica esse modelo, baseado em uma animação de como os planetas (e luas) do nosso sistema solar foram formados:

• Desprendimento: esta teoria indica que a Terra em suas origens girou em torno de seu eixo muito rapidamente, girando em torno de si mesma em quatro horas. Essa rápida rotação provocou o desprendimento de material terrestre que, ao se dividir, deu origem à Lua e a Marte. Este modelo não consegue explicar as características da órbita lunar.
• Um impacto: esta teoria afirma que a Lua foi criada depois que outro planeta (Theia) colidiu com uma jovem Terra há bilhões de anos. Esta é uma das teorias mais amplamente aceitas, e a evidência foi fornecida por rochas lunares trazidas pelas missões Apollo há mais de 50 anos. O vídeo abaixo é uma simulação computacional feita pela NASA que mostra como a nossa Lua se formou de acordo com esta teoria:

• Vários impactos: esta nova teoria sugere que a Lua poderia ter sido formada não por um único e gigantesco impacto, mas por uma série de impactos, que teriam colocado em órbita milhões de toneladas de material solto que acabaram se juntando e formando o nosso satélite natural.
• Captura: segundo esta teoria, ambos os objetos se formaram separadamente no início do Sistema Solar e a Lua, ao se aproximar da Terra, foi capturada pela gravidade do nosso planeta. Este modelo tem vários pontos fracos, incluindo a explicação do baixo teor de ferro da Lua.

Esfera de Hill (ou por que alguns planetas têm Lua)

Os objetos exercem uma força gravitacional de atração sobre outros objetos próximos. Quanto maior o objeto, maior será a força de atração (gravidade). Nosso Sistema Solar é dominado pela grande força gravitacional do Sol, que mantém todos os planetas em órbita. E como o Sol é o objeto mais massivo do nosso Sistema, ele tem a maior influência gravitacional sobre objetos como os planetas.

É por esta razão que Mercúrio não tem luas, uma vez que a sua proximidade com o Sol significa que a sua gravidade - pequena comparada com a do Sol - não pode suportar um corpo girando em torno dele, uma vez que qualquer Lua potencial provavelmente seria arrastada em sua direção pela sua gravidade. O mesmo se aplicaria a Vênus, embora não exista um consenso científico absoluto sobre este assunto.

Para um satélite orbitar um planeta, ele deve estar próximo o suficiente para que o planeta exerça força gravitacional suficiente para mantê-lo em órbita. A distância mínima necessária para um planeta manter um satélite em órbita é chamada de “Esfera de Hill”.

É por isso que quanto maior o planeta, maior o número de luas que orbitam ao seu redor ele pode ter: 95 luas em Júpiter e 146 em Saturno, o gigante do sistema solar.

Marte tem apenas duas, e pequenas. Acredita-se que ambos sejam asteroides capturados, já que Marte está localizado próximo ao cinturão de asteroides.