Hipótesis nebular
Cualquier teoría sobre cómo se formó el Sistema Solar debe tener en cuenta ciertos hechos bastante complicados. Sabemos que el Sol se sitúa en el centro del Sistema Solar con los planetas en órbita a su alrededor, pero esto plantea cinco grandes problemas:
Teniendo en cuenta todas estas cuestiones, la ciencia ha sugerido cinco teorías clave consideradas «razonables», ya que explican muchos (pero no todos) de los fenómenos que presenta el Sistema Solar. Descubra más a continuación.
El problema es el de conseguir que la nube forme los planetas. Los planetas terrestres pueden formarse en un tiempo razonable, pero los planetas gaseosos tardan demasiado en formarse. La teoría no explica los satélites ni la ley de Bode, por lo que se considera la más débil de las aquí descritas.
Una nube interestelar densa produce un cúmulo de estrellas. Las regiones densas de la nube se forman y coalescen; como las pequeñas manchas tienen espines aleatorios, las estrellas resultantes tendrán bajas tasas de rotación. Los planetas son manchas más pequeñas capturadas por la estrella.
Las pequeñas manchas tendrían una rotación más alta que la que se observa en los planetas del Sistema Solar, pero la teoría lo explica haciendo que las «manchas planetarias» se dividan en planetas y satélites. Sin embargo, no está claro cómo llegaron los planetas a estar confinados en un plano o por qué sus rotaciones son en el mismo sentido.
¿Cómo se forma un planeta?
Esta rara imagen de un planeta en proceso de formación, que extrae materia de un vasto disco de polvo y gas que se arremolina alrededor de su también incipiente sol, ha abierto una ventana a misterios que han desconcertado a los astrónomos durante años.
Basándose en la obra del pensador sueco Emanuel Swedenborg, el famoso filósofo alemán Immanuel Kant propuso que el Sol y su pequeña familia planetaria surgieron de una gran nube primordial en rotación; Kant la denominó «Urnebel», nebulosa en alemán.
Esta idea fue refinada más tarde por el polímata francés Pierre Laplace, y desde entonces ha tenido muchas más adiciones y revisiones, pero los científicos modernos piensan que estaba básicamente en el camino correcto. El descendiente moderno de la hipótesis de Kant, ahora completado con una física detallada, puede explicar la mayoría de las características observadas de nuestro sistema solar.
Ahora podemos realizar simulaciones por ordenador con todos los ajustes adecuados, y surgirá una hermosa réplica digital de nuestro sistema solar. Tendrá los tipos de planetas adecuados en las órbitas correctas, que funcionarán como un reloj, igual que el real.
Nuestro sistema solar
Ahora mira más allá del sol, mucho más allá. La mayoría de las estrellas albergan planetas propios. Los astrónomos han detectado miles de estos sistemas de estrellas y planetas distantes. Pero, extrañamente, hasta ahora no han encontrado ninguno que se parezca remotamente al nuestro. Así que el rompecabezas se ha hecho más difícil: ¿Por qué estos y por qué aquellos?
Aun así, los hallazgos están animando nuevas investigaciones. En medio del caos de la construcción de mundos, han surgido patrones que conducen a los astrónomos hacia nuevas y poderosas ideas. Los equipos de investigadores están elaborando las reglas del ensamblaje del polvo y los guijarros y cómo se mueven los planetas una vez que se unen. El momento de cada paso y los factores que determinan el destino de un planeta en ciernes son objeto de un intenso debate. En el nexo de estos debates se encuentran algunas de las preguntas más antiguas que nos hemos hecho los humanos: ¿Cómo hemos llegado hasta aquí? ¿Existe algún otro lugar como éste?
Los astrónomos llevan casi 300 años comprendiendo las líneas básicas de los orígenes del sistema solar. El filósofo alemán Immanuel Kant, que al igual que muchos pensadores de la Ilustración se interesó por la astronomía, publicó en 1755 una teoría que sigue siendo bastante correcta. «Toda la materia que compone las esferas pertenecientes a nuestro sistema solar, todos los planetas y cometas, en el origen de todas las cosas se descompuso en su material básico elemental», escribió.
Nebulosa solar
Una teoría en boga a principios del siglo XX proponía que los planetas se formaron por una colisión, o casi colisión, entre el sol y otra estrella; el encuentro sacó material del interior del sol (y presumiblemente también de la otra estrella), y este material se enfrió para formar los planetas. Dado que las distancias entre las estrellas son tales que se espera que las colisiones, o al menos los encuentros muy cercanos, entre ellas sean muy raros, es probable que haya muy pocos sistemas planetarios; de hecho, nuestro sol y la otra estrella implicada podrían ser los únicos. Esta idea presentaba numerosos problemas, entre los que destaca la improbabilidad de que el material caliente extraído del sol pudiera enfriarse y convertirse en planetas en lugar de disiparse, y cayó en desgracia en pocas décadas.
A mediados del siglo XVIII, el filósofo alemán Immanuel Kant propuso otra idea, y en la década de 1790, el científico francés Pierre-Simon Laplace, de forma independiente y más detallada. Según esta «hipótesis nebular», el Sol estaba rodeado de una extensa atmósfera exterior que, debido a la rotación, acababa aplanándose en un disco circundante. Con el tiempo, el material gaseoso de este disco se enfrió y se solidificó en los planetas que vemos hoy. Si esta idea es correcta, cabría esperar que los sistemas planetarios fueran bastante comunes, y a finales del siglo XIX y principios del XX algunos astrónomos consideraron que las «nebulosas espirales» observadas con telescopios eran ejemplos de este proceso. Hoy sabemos que estas «nebulosas espirales» son en realidad galaxias externas como la nuestra, y que las estructuras espirales están compuestas por estrellas calientes y gas.