El origen del sistema solar

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El Origen del Sistema Solar
“Ahora vamos a hablar de la formación de los Planetas y eventualmente, por supuesto, de la formación de nuestro propio Sistema Solar. Los Astrónomos nos dicen que, lo primero que necesitas para hacer planetas es siempre una Estrella.”
La ciencia de la Astronomía está bastante segura de saber explicar el origen de las Estrellas como nuestro Sol, pero, ¿de dónde viene los Planetas que le orbitan? En esta lectura vamos a darle un vistazo a la formación de los planetas a partir de un disco rotatorio hecho de polvo y gas cósmico girando alrededor de una estrella. Observaremos como nuestra hipótesis inicial explica la diferente composición de los planetas: los más cercanos al Sol hechos de material rocoso, mientras los más alejados hechos de gases. Examinaremos las características de nuestro sistema solar, con su estrella de peso “ligero” rodeada de 9 planetas conocidos y una cohorte de asteroides, meteoritos y cometas llamados popularmente “bolas de nieve sucias”.
Para formar Planetas una nueva Estrella debe ser creada dentro de una nube de polvo cómico. Se especula que es necesaria la energía liberada por la explosión de una Supernova vecina, para poner en marcha o hacer girar esta nube de polvo, esencialmente hecha de Hidrógeno, el colapso gravitacional de esta masa giratoria deriva en la nueva estrella. Esta estrella joven posee un campo magnético que atrae el polvo cósmico que le rodea, simultáneamente la propia rotación de la estrella pone en movimiento el polvo cósmico atraído y el colapso gravitacional subsiguiente termina por formar un disco de polvo interestelar que se extiende hacia afuera de la eclíptica de la estrella. Durante este proceso de colapso gravitacional, el viento solar, que es en su mayor parte partículas que conllevan alta energía, emitido por la joven estrella segrega literalmente el polvo cósmico alrededor de ella, así hielo primigenio de baja densidad es expelido hasta la periferia del disco mientras que partículas más densas: metales, minerales y rocas permanecen cerca a la estrella.
 Con el tiempo corrientes parásitas o inducidas de forma circular se forman en el disco, dentro de estas corrientes inducidas el polvo estelar gira y colapsa hacia en torno su centro, de este modo la fuerza gravitacional provoca que polvo y hielo colisionen, agrupándose y formando partículas de tamaño cada vez mas grande. Eventualmente, estas agrupaciones de partículas se convierten en lo que denominamos “Planetesimales”, estos al colisionar a su vez unos con otros toman forman esférica y mayores dimensiones convirtiéndose en proto-planetas.
Los proto-planetas cercanos a la estrella están formados por metales, minerales y fragmentos de roca, mientras que los proto-planetas exteriores están compuestos mayormente por hielo y partículas de baja densidad más gases. Conforme el proto-planeta orbita la estrella, crece en tamaño hasta que su masa es lo suficientemente grande como para que se inicie un colapso gravitacional que genera temperaturas suficientemente altas como para causar derretimiento interno.
Una vez que este derretimiento empieza, la segregación del material del proto-planeta por diferencia de densidades se inicia, el material más denso se ubica alrededor y cerca del centro, se forman capas sucesivas de materiales de menor densidad conforme me alejo del centro del proto-planeta. Esta segregación por diferencia de densidades es lo que convierte a nuestro proto-planeta en un Planeta por definición.
De acuerdo a esto, los planetas cercanos a la estrella están compuestos por los materiales más densos: metales, minerales y rocas; los más distantes por gases congelados. Nuestro sistema Solar, con su estrella de peso “ligero” tiene 9 planetas conocidos, más de 31 satélites o “lunas”, millones de asteroides, probablemente billones de meteoritos y unos 100 cometas conocidos a la fecha.
Los 4 planetas interiores: Mercurio, Venus, Tierra y Marte, se agrupan como planetas “terrestres” por compartir ciertas similitudes entre ellos. Debido a su casi ausencia de atmósfera, Mercurio se caracteriza por poseer el mayor rango o la mayor variación de temperaturas entre el día y la noche. Venus es el planeta más brillante debido a su gruesa capa de nubes que reflejan la luz solar, esta capa está compuesta principalmente de Dióxido de Carbono CO2 un gas que provoca un efecto de invernadero que mantiene la temperatura superficial de Venus en unos 485°C. La superficie de Marte indica claramente que ha existido agua superficial durante algún tiempo en su historia. Marte es relativamente pequeño, su diámetro varía entre 4828 km a 12874 km. La densidad promedio de este grupo de planetas interiores es de 6 g/cc.
Los planetas exteriores: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, son llamados planetas Jovianos. Son planetas gigantes con un diámetro que varía entre los 49889 km de Neptuno a los 144840 km de Júpiter. Debido a su composición gaseosa las densidades de los planetas Jovianos son bajas su rango va desde 0.7 g/cc para Saturno a 1.7 g/cc para Neptuno.
Los asteroides son relativamente objetos pequeños, de forma irregular que orbitan el Sol entre las órbitas de Marte y Júpiter, el asteroide conocido más grande tiene una longitud aproximada de 1126 km. Se piensa que son “planetesimales” que hubiesen formado un planeta similar a la Tierra en esta órbita, entre Marte y Júpiter, se piensa que esto no se produjo debido al efecto de las fuerzas opuestas de gravedad entre el Sol y Júpiter.
Millones y posiblemente billones de Meteoritos “pueblan” nuestro sistema Solar, para ser precisos se reserva la palabra “Meteorito” cuando este objeto celeste cae a la Tierra, en el espacio les llamamos “Meteoroides”, la mayoría de ellos no sobrevive el viaje pero se estima que cada año caen a la Tierra miles de ellos, por suerte pequeños. Los Meteoritos son de tres tipos: Rocosos, de Hierro y mixtos. Los Rocosos son los más abundantes, la frecuencia de los impactos en la Tierra ha decrecido enormemente desde el origen del sistema solar, la evidencia de estos, los cráteres han sido removidos de la faz de la Tierra por procesos de meteorización y erosión; el último impacto significativo ocurrió hace 50000 años en el noreste de Arizona, la huella de este impacto es el llamado Barringer Crater.
Se considera que el noveno planeta Plutón no fue parte del arreglo original de planetas formado sino un objeto del espacio profundo que fue capturado por la fuerza gravitacional del Sol. La órbita pronunciadamente elíptica de Plutón está inclinada a unos 17° con respecto al plano de la eclíptica que alberga al resto de planetas y el Sol. Plutón parece no encajar en nuestro modelo. Se piensa que los cometas consisten mayormente de hielo y partículas de roca mezclados, Fred Whipple, un astrónomo del siglo pasado les llamo “bolas de nieve sucias”. El astrónomo Belga Jan Oort ha propuesto que los cometas se originan en una capa exterior al sistema solar distante a unos 2 años luz, que hoy llamamos Nube de Oort.
Recientes estudios sugieren que los cometas viajan alrededor del Sol en grandes órbitas elípticas, al pasar cerca del Sol, el viento solar de este vaporiza e ioniza el material del cometa de cara al Sol, empujándole en el sentido opuesto formando la característica cola que observamos. Los impactos de Cometas son bastante raros, se cree que fue un impacto de un Cometa en el Golfo de Mexico el que causó la extinción de los Dinosaurios hace 60 millones de años, el último reporte de importancia fue en 1912, el impacto fue en Siberia.