Para responder a essa pergunta, temos que voltar no tempo.

Se você já contemplou um modelo do sistema solar, provavelmente notou que o sol, os planetas, as luas e os asteroides situam-se aproximadamente no mesmo plano. Mas por que isso?

Ilustração mostrando os planetas orbitando o sol (do interior para o exterior): Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Crédito da imagem: Mark Garlick / Science Photo Library via Getty Images

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Para responder a essa pergunta, temos que viajar até o início do sistema solar, cerca de 4,5 bilhões de anos atrás.

Naquela época, o sistema solar era apenas uma nuvem enorme e giratória de poeira e gás, disse Nader Haghighipour, astrônomo da Universidade do Havaí em Manoa. Essa nuvem maciça media 12.000 unidades astronômicas (UA) de diâmetro; 1 UA é a distância média entre a Terra e o Sol, ou cerca de 93 milhões de milhas (150 milhões de quilômetros). Essa nuvem se tornou tão grande que, embora estivesse apenas cheia de poeira e moléculas de gás, a própria nuvem começou a entrar em colapso e encolher sob sua própria massa, disse Haghighipour.

Conforme a nuvem giratória de poeira e gás começou a entrar em colapso, ela também se achatou. Imagine um pizzaiolo jogando uma barra giratória de massa no ar. À medida que gira, a massa se expande, mas fica cada vez mais fina e plana. Isso é o que aconteceu com o sistema solar inicial.

Enquanto isso, no centro dessa nuvem cada vez mais achatada, todas as moléculas de gás se comprimiram tanto que esquentaram, disse Haghighipour. Sob o imenso calor e pressão, os átomos de hidrogênio e hélio se fundiram e deram início a uma reação nuclear de bilhões de anos na forma de uma estrela jovem: o sol. Ao longo dos 50 milhões de anos seguintes, o sol continuou a crescer, coletando gás e poeira de seus arredores e lançando ondas de intenso calor e radiação. Lentamente, o sol crescente limpou uma área de espaço ao seu redor.

Conforme o sol crescia, a nuvem continuava a colapsar, formando "um disco ao redor da estrela [que] se torna mais achatado e mais achatado e se expande e se expande com o sol no centro", disse Haghighipour.

Eventualmente, a nuvem se tornou uma estrutura plana chamada de disco protoplanetário, orbitando a jovem estrela. O disco se estendia por centenas de UA e tinha apenas um décimo dessa distância de espessura, disse Haghighipour. 

Por dezenas de milhões de anos depois disso, as partículas de poeira no disco protoplanetário giraram suavemente, ocasionalmente chocando-se umas nas outras. Algumas até ficaram juntas. E ao longo desses milhões de anos, essas partículas se tornaram grãos de um milímetro de comprimento, e aqueles grãos se tornaram seixos de um centímetro de comprimento, e os seixos continuaram a colidir e grudar. 

Por fim, a maior parte do material do disco protoplanetário agrupou-se para formar objetos enormes. Alguns desses objetos ficaram tão grandes que a gravidade os transformou em planetas esféricos, planetas anões e luas. Outros objetos tornaram-se irregulares, como asteroides, cometas e algumas pequenas luas. 

Apesar dos tamanhos diferentes desses objetos, eles permaneceram mais ou menos no mesmo plano, de onde originaram seus materiais de construção. É por isso que, ainda hoje, os oito planetas e outros corpos celestes do sistema solar orbitam aproximadamente no mesmo nível.

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Referência:

WENDEL, JoAnna. Why do the planets in the solar system orbit on the same plane? Live Science, 19, set. 2021. Disponível em: <https://www.livescience.com/planets-orbit-same-plane>. Acesso em: 21, set. 2021.