¿En qué pensamos cuando hablamos de ‘planeta’? Seguramente ahora te estés imaginando a la Tierra, una bola azul y verde rebosante de vida. Pero que existan organismos vivos no es un requisito indispensable para un planeta. De hecho, es una condición bastante rara (no conocemos otro planeta salvo el nuestro que contenga vida). Además, hay lunas en las que podría haber vida y planetas en los que sería impensable.
La mitad de los planetas de nuestro sistema solar son grandes bolas de gas en las que es imposible aterrizar. La otra mitad son planetas rocosos, la mayoría demasiado hostiles para albergar vida. Por tanto, ¿cómo definimos un planeta? ¿Por qué todos son redondos? ¿Y qué pasa con las lunas?
Un planeta es cualquier cuerpo natural relativamente grande que gira en una órbita alrededor de alguna estrella (y que a su vez no se trata de otra estrella; es decir, que no irradia energía por fusión nuclear). La gravedad es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza. Los cuerpos más masivos (las estrellas) atraen al resto de objetos próximos y los encadenan a su órbita. Los planetas están atados a su estrella anfitriona y son agitados por su tracción gravitatoria. No obstante, algunos planetas son expulsados de su sistema estelar de nacimiento y vagan por el cosmos como si fueran fósiles gigantes. Son los llamados planetas errantes.
Una luna no puede ser un planeta porque depende, no directamente de la estrella, sino de la gravedad del propio planeta. Este juego de jerarquías gravitatorias es lo que mantiene en orden nuestro universo.
Definiendo un planeta
Algunos científicos imponen restricciones extra con respecto a las características que debe tener un planeta. Una de estas condiciones es el tamaño: un planeta debe tener más de mil kilómetros de ancho, es decir, debe ser mayor que el asteroide más grande conocido (Ceres). Respecto a la forma, deberá ser lo suficientemente grande como para haber sido comprimido por su propia gravedad en una esfera: eso es aproximadamente setecientos kilómetros de ancho, dependiendo de su densidad.
La gravedad, de nuevo, es la razón por la que los planetas (y todos los cuerpos celestes en general) son redondos. Además, un planeta no debe sobrepasar cierta masa límite; más allá, su núcleo experimentaría fusión nuclear (lo que le convertiría en una estrella).
Como apuntábamos, los planetas no pueden existir sin una estrella madre que los custodie.
Los planetas, como todo lo que vemos en el universo incluyéndonos a nosotros mismos, están hechos de polvo de estrellas. Los planetas son la estación de destino del material generado en complejos y maravillosos procesos, que tienen lugar en los hornos atómicos del centro de las estrellas. A partir de este concepto, los científicos planetarios han organizado un espectacular viaje que comienza en los lentos remolinos que giran alrededor de una estrella en gestación, hasta el colosal estallido que devuelve al universo la materia prestada durante algunos miles de millones de años.
Entre uno y otro punto, la aventura planetaria se despliega, con sus paisajes cambiantes, sus océanos, que nacen y mueren, sus inestables atmósferas y climas, o las colisiones cósmicas que pueden cambiar el destino de un planeta; y, quizá en innumerables casos, la vida, con su inquietante capacidad de alterar los ambientes planetarios.
¿Cómo se formo el Sistema Solar?
El sistema solar: un ejemplo
Pongamos como ejemplo nuestro propio sistema solar: hace unos 5000 millones de años, no había nada aquí, donde estamos: solo una nube interestelar de gas y polvo, lo que también conocemos como nube molecular. Se cree que esta nube fue colapsando sobre sí misma debido a su propia gravedad hasta que formó una especie de disco. Solo a partir de estas regiones de nubes moleculares se produce la formación de estrellas, y también de planetas.
La mayor concentración de masa en el centro del disco formó el Sol, mientras que el resto de escombros de gas y polvo fueron formando cada uno de los planetas y demás cuerpos que hoy conforman el sistema solar donde vivimos. Este es un proceso lento y tedioso, de millones de años, y también, extremadamente violento (para muestra, el nacimiento de nuestra Luna).
Diagrama del Sistema Solar.
¿Por qué Plutón no es un planeta?
La Unión Astronómica Internacional (IAU) es la encargada por la comunidad científica de clasificar los objetos astronómicos. Este organismo enumera ocho planetas que orbitan alrededor del Sol; en orden creciente de distancia respecto a nuestra estrella, son Mercurio, Venus, la Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Plutón también figuraba como planeta hasta 2006 (y su exclusión continúa generando debate hasta hoy, además de muchos memes).
Hoy sabemos que existe un número indeterminado de cuerpos congelados que orbitan nuestro sol, incluido Plutón; se denominan planetoides, puesto que no cumplen estrictamente con la definición de planeta aportada en el párrafo anterior, pero siguen siendo más grandes que un cometa.
De acuerdo con la decisión de la IAU de 2006, para que un cuerpo celeste sea un planeta del sistema solar, debe cumplir tres condiciones: estar en órbita alrededor del Sol, haber sido moldeado por su propia gravedad en una forma redonda o casi redonda, y haber “despejado el vecindario alrededor de su órbita”, lo que significa que su masa debe ser lo suficientemente grande como para que su gravedad haya eliminado los escombros rocosos y helados. Plutón falla en el tercer requisito y ahora se le considera parte del cinturón de Kuiper.
El ballet cósmico de la formación planetaria
Nuestro sistema solar se fue dando forma debido a los choques que se produjeron entre cuerpos rocosos. La mayoría de los planetas y satélites rocosos de nuestro sistema solar, incluidos la Tierra y la Luna, se formaron o moldearon por medio de colisiones masivas que tuvieron lugar al principio de la historia del sistema solar.
Los astrónomos que utilizan el retirado Telescopio Espacial Spitzer de la NASA, encontraron evidencias de este tipo de colisiones alrededor de estrellas jóvenes donde se están formando planetas rocosos. Esta ilustración representa el resultado de una colisión entre dos grandes cuerpos del tamaño de un asteroide: una nube de escombros masiva alrededor de una estrella joven.
Representación artística de una colisión entre cuerpos planetarios.
Teorías de la formación planetaria
La formación planetaria es un proceso dinámico que puede dividirse en varias etapas clave:
- Colapso del disco protoplanetario: La formación planetaria comienza con el colapso de una nube de gas y polvo, formando una estrella en el centro rodeada por un disco protoplanetario.
- Acreción de partículas: Las partículas de polvo en el disco comienzan a chocar y adherirse entre sí, formando cuerpos más grandes llamados planetesimales.
- Formación de embriones planetarios: Los planetesimales continúan acumulando material, creciendo hasta convertirse en embriones planetarios, cuerpos del tamaño de la Luna o Marte.
- Acreción de gas y polvo: En el caso de los planetas gigantes, estos embriones planetarios atraen grandes cantidades de gas y polvo, formando atmósferas gruesas y aumentando significativamente su tamaño.
- Clearing del disco: Finalmente, los planetas formados limpian el disco de material, ya sea mediante acreción adicional o dispersión del gas y polvo restante.
Actualmente, las dos teorías más aceptadas son:
- Teoría del acrecimiento jerárquico: Esta teoría postula que los planetas se forman a través de la acumulación gradual de cuerpos cada vez más grandes. Los planetesimales colisionan y se fusionan, formando embriones planetarios que eventualmente se convierten en planetas completos.
- Teoría de la inestabilidad del disco: Según esta teoría, los planetas gigantes pueden formarse rápidamente a partir de la inestabilidad gravitacional en el disco protoplanetario. Esta inestabilidad provoca la fragmentación del disco en grandes cúmulos de gas y polvo que colapsan para formar planetas.
Ambas teorías ofrecen explicaciones valiosas y complementarias sobre cómo se forman los planetas, y es probable que diferentes mecanismos puedan predominar en distintos entornos estelares.
Estudio de exoplanetas y la metalicidad estelar
El Instituto de Astrofísica de Andalucía colidera un estudio que explora la conexión entre la presencia de un planeta alrededor de una estrella y las propiedades de ésta. Según los datos más recientes del archivo de exoplanetas de la NASA, hasta la fecha se han confirmado más de 5.800 exoplanetas. De ellos, apenas un 5 % orbita estrellas con masas solares intermedias, es decir, entre 1,5 y 2,5 veces la masa del Sol.
En las estrellas de baja masa, se ha establecido una correlación positiva entre su metalicidad -la proporción de elementos más pesados que el helio- y la presencia de planetas. Al analizar la muestra de estrellas de masa intermedia, el equipo científico identificó una correlación similar, aunque con matices significativos.
En las estrellas intermedias más evolucionadas, la relación entre metalicidad y presencia de planetas sigue siendo positiva, como ocurre con las estrellas de baja masa. Sin embargo, en las estrellas jóvenes de masa intermedia, el patrón se invierte: se observa una mayor presencia de planetas en torno a estrellas con menor metalicidad.
Este hallazgo confirma que la formación de planetas puede enmascarar temporalmente las verdaderas propiedades de su estrella, y subraya la necesidad de tener en cuenta la evolución estelar al estudiar sistemas planetarios.
El sistema solar: partes y componentes
El sistema solar es un sistema planetario. Un sistema planetario está constituido por una estrella (o en ocasiones un conjunto de estrellas) y los cuerpos celestes que giran a su alrededor, es decir, que se encuentran bajo la influencia de su campo gravitatorio, ya se trate de planetas con sus respectivas lunas, planetas menores, asteroides, cometas, o polvo estelar.
En el caso del sistema solar, la estrella que da forma a todo el sistema planetario es el Sol, el cual ocupa el centro de un enorme disco de material que se extiende por más de 30.000 millones de kilómetros, en el que como decíamos, se encuentran sus ocho planetas y demás objetos celestes.
Partes del sistema solar
La mayor parte del sistema solar, al igual que sucede con el resto de sistemas planetarios, es espacio vacío. Sin embargo, alrededor de todo ese espacio existen multitud de objetos influenciados por la gravedad del Sol, los cuales componen el sistema solar.
- El Sol: Se encuentra en su centro, y todos los objetos del sistema solar están influenciados por su gravedad.
- Planetas interiores (rocosos): Mercurio, Venus, La Tierra y Marte.
- Planetas exteriores (gigantes gaseosos y de hielo): Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.
- Planetas enanos: Ceres, Plutón, Haumea, Makemake y Eris.
- Cinturón de asteroides: Región entre Marte y Júpiter con objetos de roca y hielo.
- Cinturón de Kuiper: Región más allá de Neptuno, similar al cinturón de asteroides pero más grande.
- Nube de Oort: Nube esférica de objetos más allá de la órbita de Neptuno.
A continuación, se presenta una tabla con información relevante sobre el sistema solar:
| Característica | Valor |
|---|---|
| Número de planetas | 8 |
| Edad | ≈ 4570 millones de años |
| Estrella más cercana | Próxima Centauri |
| Tamaño | ≈ 120 UA |
| Número de planetas enanos | 5 |
| Número de satélites naturales | ≈ 400 |
| Número de cometas | 3.151 |
| Distancia al centro de su galaxia | ≈ 27.500 años luz |