Um novo estudo contesta a hipa³tese predominante de por que Mercaºrio tem um grande núcleo em relação ao seu manto (a camada entre o núcleo e a crosta de um planeta). Por décadas, os cientistas argumentaram que as colisaµes com outros corpos durante a formação do nosso sistema solar destrua­ram grande parte do manto rochoso de Mercaºrio e deixaram um grande núcleo de metal denso em seu interior. Mas uma nova pesquisa revela que as colisaµes não são culpadas - o magnetismo do sol anã.

William McDonough, professor de geologia da Universidade de Maryland, e Takashi Yoshizaki da Tohoku University desenvolveram um modelo que mostra que a densidade, a massa e o conteaºdo de ferro do núcleo de um planeta rochoso são influenciados por sua distância do campo magnético solar. O artigo que descreve o modelo foi publicado em 2 de julho de 2021, na revista Progress in Earth and Planetary Science .

"Os quatro planetas internos de nosso sistema solar - Mercaºrio, Vaªnus, Terra e Marte - são feitos de diferentes proporções de metal e rocha", disse McDonough. "Ha¡ um gradiente no qual o conteaºdo de metal no núcleo diminui a  medida que os planetas se distanciam do Sol. Nosso artigo explica como isso aconteceu, mostrando que a distribuição de matérias-primas no sistema solar em formação inicial era controlada pelo sistema magnético do sol. campo."

McDonough desenvolveu anteriormente um modelo para a composição da Terra que écomumente usado por cientistas planetarios para determinar a composição de exoplanetas. (Seu artigo seminal sobre este trabalho foi citado mais de 8.000 vezes.)

O novo modelo de McDonough mostra que durante a formação inicial de nosso sistema solar, quando o jovem sol era cercado por uma nuvem de poeira e gás, gra£os de ferro eram atraa­dos para o centro pelo campo magnético do sol . Quando os planetas começam a se formar a partir de aglomerados de poeira e gás, os planetas mais pra³ximos do Sol incorporaram mais ferro em seus núcleos do que os mais distantes.

Os pesquisadores descobriram que a densidade e proporção de ferro no núcleo de um planeta rochoso se correlacionam com a força do campo magnético ao redor do Sol durante a formação planeta¡ria. Seu novo estudo sugere que o magnetismo deve ser fatorado em futuras tentativas de descrever a composição dos planetas rochosos, incluindo aqueles fora do nosso sistema solar.

A composição do núcleo de um planeta éimportante por seu potencial de sustentar a vida. Na Terra, por exemplo, um núcleo de ferro fundido cria uma magnetosfera que protege o planeta dos raios ca³smicos causadores de ca¢ncer. O núcleo também contanãm a maior parte do fa³sforo do planeta, que éum nutriente importante para sustentar a vida baseada no carbono.

Usando modelos existentes de formação planeta¡ria, McDonough determinou a velocidade com que o gás e a poeira eram puxados para o centro de nosso sistema solar durante sua formação. Ele considerou o campo magnético que teria sido gerado pelo sol quando surgisse e calculou como esse campo magnético atrairia o ferro atravanãs da poeira e da nuvem de gás.

Amedida que o sistema solar inicial começou a esfriar, a poeira e o gás que não eram atraa­dos para o sol começam a se aglomerar. Os aglomerados mais pra³ximos do sol teriam sido expostos a um campo magnético mais forte e, portanto, conteriam mais ferro do que aqueles mais distantes do sol. Amedida que os aglomerados se aglutinavam e se resfriavam em planetas girata³rios, as forças gravitacionais atraa­am o ferro para seu núcleo.

Quando McDonough incorporou esse modelo aos ca¡lculos da formação planeta¡ria, ele revelou um gradiente no conteaºdo e na densidade do metal que corresponde perfeitamente ao que os cientistas sabem sobre os planetas em nosso sistema solar. Mercaºrio possui um núcleo meta¡lico que constitui cerca de três quartos de sua massa. Os núcleos da Terra e de Vaªnus tem apenas cerca de um tera§o de sua massa, e Marte, o mais externo dos planetas rochosos, tem um pequeno núcleo que tem apenas cerca de um quarto de sua massa.

Esta nova compreensão do papel que o magnetismo desempenha na formação planeta¡ria cria uma torção no estudo dos exoplanetas, porque atualmente não hánenhum manãtodo para determinar as propriedades magnanãticas de uma estrela a partir de observações baseadas na Terra. Os cientistas inferem a composição de um exoplaneta com base no espectro de luz irradiado de seu sol. Diferentes elementos em uma estrela emitem radiação em diferentes comprimentos de onda, portanto, medir esses comprimentos de onda revela do que a estrela e, presumivelmente, os planetas ao seu redor são feitos.

"Vocaª não pode mais simplesmente dizer, 'Oh, a composição de uma estrela éassim, então os planetas ao redor dela devem ser assim'", disse McDonough. "Agora vocêtem que dizer: 'Cada planeta poderia ter mais ou menos ferro com base nas propriedades magnanãticas da estrela no ini­cio do crescimento do sistema solar.'"

Os pra³ximos passos neste trabalho sera£o os cientistas encontrarem outro sistema planetario como o nosso - um com planetas rochosos espalhados por grandes distâncias de seu sol central. Se a densidade dos planetas cair a  medida que eles se irradiam do sol da maneira que acontece em nosso sistema solar, os pesquisadores podem confirmar esta nova teoria e inferir que um campo magnético influenciou a formação planeta¡ria.

O artigo de pesquisa, "Composições de planetas terrestres controladas pelo campo magnético do disco de acreção", McDonough, WF e Yoshizaki, T., foi publicado em 2 de julho de 2021, na revista Progress in Earth and Planetary Science .