Al igual que todos los seres vivos de la Tierra, la vida de un sistema planetario transcurre por etapas. Consigue una estrella, añade un planeta o dos (u ocho) y disfruta de los próximos miles de millones de años hasta que las cosas se pongan cataclísmicamente incómodas.
Los científicos saben muy bien cómo se forman las estrellas e incluso pueden señalar la época en que nuestro Sol dejará de existir. Pero entender cómo se forman los planetas sigue siendo un rompecabezas.
El Sistema Solar: Un Hogar en el Universo
El Universo es un lugar enorme. Sus dimensiones son tan colosalmente grandes que incluso resultan difíciles de imaginar para los astrónomos más experimentados.
Se trata de un lugar plagado de estrellas, nebulosas, galaxias, agujeros negros, planetas, lunas, asteroides y otros muchos tipos de objetos astronómicos. Sin embargo, en medio de toda esa inmensidad cósmica, existe un lugar, un pequeño rincón del universo que podemos considerar nuestro hogar; la cuna en la que todo comenzó para nuestra especie: ese lugar recibe el nombre de sistema solar.
El sistema solar es un sistema planetario 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.
Componentes 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: Es la parte más importante del sistema solar, una estrella de tipo G que se encuentra aproximadamente en la mitad de su vida.
- Planetas: Divididos en planetas interiores rocosos (Mercurio, Venus, Tierra y Marte) y planetas exteriores gaseosos (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno).
- Planetas Enanos: Objetos de menor tamaño como Ceres, Plutón, Haumea, Makemake y Eris.
- Cinturón de Asteroides: Región entre Marte y Júpiter con pequeños objetos de roca y hielo.
- Cinturón de Kuiper: Región más allá de Neptuno, similar al cinturón de asteroides pero más grande y masivo.
- Nube de Oort: Nube esférica de objetos más allá de Neptuno, hasta a un año luz del Sol.
El sistema solar forma parte de nuestra galaxia, la Vía Láctea, ubicada en el brazo de Orión o Local, que forma parte del brazo espiral de Sagitario.
Escala del Sistema Solar
La Formación del Sistema Solar: Teorías y Procesos
El sistema solar se originó hace 4 600 millones de años aproximadamente, pero el proceso que lo provocó sigue siendo una incógnita. De hecho, varios astrónomos y científicos apuntan que la hipótesis nebular puede ser la que mejor se ajusta a la realidad del universo.
Orígenes - Sistema solar: Origen nebular
Teorías sobre el Origen del Sistema Solar
- Hipótesis del encuentro: El sistema solar es la consecuencia del encuentro entre el Sol y otra estrella.
- Hipótesis de la captura: El Sol atrajo un filamento de materia que ayudó a formar los planetas.
- Fuerzas electromagnéticas: Las fuerzas electromagnéticas del Sol provocaron una cadena de condensaciones que formaron los planetas.
La Hipótesis Nebular
Fue Descartes en el siglo XVII quien propuso esta idea como posible punto de partida del sistema solar. Durante el siglo siguiente, Swendenborg, Kant y Laplace le dieron mayor importancia a una teoría que desarrollaron. Desde entonces, muchos científicos han matizado la idea original, pero no negado que esta hipótesis puede ser la más cercana a la verdad.
La base de la teoría reside en que el sistema solar surge cuando una nube molecular con un enorme tamaño colapsa hace 4600 millones de años. La onda expansiva provocada por una supernova incidió en el núcleo de la nebulosa, la cual comenzó a atraer partículas de polvo cósmico.
Tal fue la magnitud de la atracción gravitacional, que terminó por provocar que la nebulosa explotase. Además, la nube cósmica comenzó a girar a gran velocidad dando lugar a que su fuerza de rotación, la presión de los gases, la gravedad y otros factores externos terminasen por lanzar la masa hacia su centro.
Fue en esta zona donde la temperatura aumentó sensiblemente y apareció así un protosol que terminó, al cabo de los años, convertido en el Sol que hoy nos alumbra. El resto de la masa adoptó una forma plana con forma de disco a partir de la que fueron formándose primero los protoplanetas y luego los planetas actuales, los satélites y el resto de cuerpos del sistema.
¿Cómo Crecieron los Planetas?
Tanto los gaseosos como los rocosos crecieron de forma similar. Las partículas de polvo que flotaban en el disco original se atraían tanto por la gravedad como por las cargas estáticas. A mayor cantidad de polvo, mayor era su tamaño y más opciones había de colisionar, pegarse y formar protoplanetas. Este proceso duró millones de años al nutrirse del material que provenía del disco.
Los dos tipos de planetas tenían en su núcleo una roca. Los rocosos añadieron más roca y los gaseosos, hielo y gas.
En los bordes más lejanos del disco se formaron planetas en los que había en torno a un 90 % de gas hidrógeno o helio (como ocurre en Saturno o Júpiter). Los conocidos como «gigantes de hielo», Urano y Neptuno, acumulan un 80 % de hielo de metano y un 20 % de helio e hidrógeno.
El Rol de Júpiter en la Formación del Sistema Solar
La gravedad masiva del planeta Júpiter ayudó a moldear la forma del sistema solar y contribuyó a que los planetas rocosos internos crecieran. Progresivamente, la nebulosa se fusionó con los planetas y Júpiter aceleró el desplazamiento de los materiales más cercanos. El resultado fue una serie de colisiones que provocaron la fractura de material.
Semejante proceso destructivo ayudó a crear un cinturón de asteroides y un planeta por terminar (entre Júpiter y Marte). Del mencionado cinturón provienen los meteoritos que terminan impactando en nuestro planeta. Gracias al estudio de sus restos, es posible datar con mayor exactitud cuántos años tiene la Tierra y la composición de su manto, núcleo y corteza.
También la gravedad de Júpiter explica por qué Marte tiene menor tamaño al tener menor atracción gravitacional.
Investigaciones Recientes y el Futuro del Sistema Solar
Las estrellas recién formadas existen en un remolino de gas y polvo conocido como disco protoplanetario. Al principio, los astrofísicos creían que era en la parte interior del disco donde nacían los planetas. Pero una nueva investigación, dirigida por científicos del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ), cuestiona esta idea.
Utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile, los investigadores vislumbraron una joven protoestrella llamada DG Taurus (DG Tau) -ubicada a unos 450 años luz de la Tierra- y descubrieron que era notablemente prístina.
Los científicos descubrieron por primera vez que DG Tau carecía de planetas observando la emisión de radio que emitía el polvo del disco. Normalmente, cuando una protoestrella comienza a formar planetas, se forman anillos en el disco, pero el equipo de Ohashi observó que este disco en particular no presentaba tales anillos. Esto convirtió a DG Tau en un candidato perfecto para investigar cómo nacen los planetas.
| Componente | Descripción |
|---|---|
| Sol | Estrella central del sistema solar, responsable de la gravedad y la energía. |
| Planetas Rocosos | Mercurio, Venus, Tierra y Marte, compuestos principalmente de roca y metal. |
| Planetas Gaseosos | Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, gigantes compuestos principalmente de gas e hielo. |
| Cinturón de Asteroides | Región entre Marte y Júpiter con una gran cantidad de asteroides. |
| Cinturón de Kuiper | Región más allá de Neptuno con objetos helados y planetas enanos. |
| Nube de Oort | Nube esférica hipotética que rodea el sistema solar, fuente de cometas de período largo. |
El Futuro del Sistema Solar
Según los científicos, los cuatro planetas de mayor tamaño del sistema solar seguirán al menos 5000 millones de años más orbitando. Será entonces cuando el Sol se expanda y termine por destruir a los planetas interiores. Sin embargo, no hay ninguna certeza de que Marte, Venus, Mercurio y la Tierra vayan a seguir existiendo para ese momento.
Lo que sí se confirma es que la hipótesis nebular sigue siendo una de las más contrastadas e investigadas por parte de los astrónomos. El proceso de cómo se crean los planetas es algo realmente fascinante para los amantes del universo.