Planetas
La formación del Sistema Solar comenzó hace unos 4.600 millones de años con el colapso gravitatorio de una pequeña parte de una gigantesca nube molecular[1] La mayor parte de la masa colapsada se acumuló en el centro, formando el Sol, mientras que el resto se aplanó formando un disco protoplanetario a partir del cual se formaron los planetas, lunas, asteroides y otros pequeños cuerpos del Sistema Solar.
Este modelo, conocido como hipótesis nebular, fue desarrollado por primera vez en el siglo XVIII por Emanuel Swedenborg, Immanuel Kant y Pierre-Simon Laplace. Su desarrollo posterior ha entrelazado diversas disciplinas científicas, como la astronomía, la química, la geología, la física y la ciencia planetaria. Desde los albores de la era espacial, en la década de 1950, y el descubrimiento de planetas extrasolares, en la de 1990, el modelo se ha puesto en tela de juicio y se ha perfeccionado para tener en cuenta las nuevas observaciones.
El Sistema Solar ha evolucionado considerablemente desde su formación inicial. Muchas lunas se han formado a partir de discos de gas y polvo que giran alrededor de sus planetas progenitores, mientras que otras lunas se han formado de forma independiente y posteriormente han sido capturadas por sus planetas. Otras, como la Luna de la Tierra, pueden ser el resultado de colisiones gigantescas. Las colisiones entre cuerpos se han producido continuamente hasta nuestros días y han sido fundamentales para la evolución del Sistema Solar. Las posiciones de los planetas podrían haberse desplazado debido a las interacciones gravitatorias[2]. Actualmente se piensa que esta migración planetaria fue la responsable de gran parte de la evolución temprana del Sistema Solar[según quién].
Información sobre los planetas
¿Cómo se formaron los planetas del Sistema Solar? La teoría más extendida es la llamada «hipótesis de los protoplanetas», según la cual objetos muy pequeños se pegaron unos a otros y se hicieron cada vez más grandes, lo suficiente como para formar los gigantes gaseosos, como Júpiter.
Hace unos 4.600 millones de años, según la teoría, el emplazamiento del actual Sistema Solar no era más que una colección suelta de gas y polvo, lo que llamamos una nebulosa. (La nebulosa de Orión es uno de los ejemplos más famosos que se pueden ver en el cielo nocturno).
Según los científicos, algo ocurrió que desencadenó un cambio de presión en el centro de la nube. Tal vez fue la explosión de una supernova en las cercanías o el paso de una estrella que cambió la gravedad. Sea cual sea el cambio, la nube colapsó y creó un disco de material, según la NASA.
En el centro de este disco se produjo un gran aumento de la presión que acabó siendo tan fuerte que los átomos de hidrógeno que flotaban libremente en la nube empezaron a entrar en contacto. Finalmente, se fusionaron y produjeron helio, iniciando la formación del Sol.
Todos los planetas
En los últimos 25 años, los científicos han descubierto más de 4.000 planetas más allá de las fronteras de nuestro sistema solar. Desde mundos de roca y agua relativamente pequeños hasta gigantes gaseosos de temperatura abrasadora, los planetas presentan una notable variedad. Esta variedad no es inesperada. Los sofisticados modelos informáticos con los que los científicos estudian la formación de los planetas también dan lugar a planetas muy diferentes. Lo que los modelos tienen más dificultades para explicar es la distribución de masas observada en los planetas descubiertos alrededor de otras estrellas. La mayoría han caído en la categoría de masa intermedia: planetas con masas de varias masas terrestres hasta alrededor de la de Neptuno. Incluso en el contexto del sistema solar, la formación de Urano y Neptuno sigue siendo un misterio. Científicos de las universidades de Zúrich y Cambridge, asociados al NCCR suizo PlanetS, han propuesto ahora una explicación alternativa respaldada por exhaustivas simulaciones. Sus resultados se han publicado en la revista científica Nature Astronomy.
«Cuando los planetas se forman a partir del llamado disco protoplanetario de gas y polvo, las inestabilidades gravitatorias podrían ser el mecanismo impulsor», explica Lucio Mayer, coautor del estudio y profesor de Astrofísica Computacional de la Universidad de Zúrich, y miembro del NCCR PlanetS. En este proceso, el polvo y el gas del disco se agrupan debido a la gravedad y forman densas estructuras espirales. Estas estructuras se convierten en bloques de construcción planetaria y, finalmente, en planetas.
Escribir sobre los planetas
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.