Origen del Sistema Solar

El principio del sistema planetario en donde la Tierra se circunscribe ha sido motivo de numerosas hipótesis, toda vez que se trata de un tema cardinal para el entendimiento del universo y la Tierra, en un sentido amplio.

Hipótesis del origen del Sistema Solar

Se arguye que el Sol, una estrella, comenzó a formarse hace aproximadamente cuatro mil millones y medio de años como consecuencia del colapso de una nube molecular gigante constituida en su mayor parte por hidrógeno y helio. Las nubes moleculares están compuestas de gases, polvo y otros materiales, pero las gigantes tienen una altísima concentración de gas. Son frías y muy densas, y si alguna llega a ser tan masiva que la presión del gas es insuficiente para soportarlo, se produce un colapso gravitatorio, es decir, la caída hacia adentro del cuerpo por efecto de la gravedad. El gas y el polvo se vuelven más calientes, lo que puede dar lugar a una estrella.

La hipótesis nebular sugiere la idea de que el Sistema Solar se originó por el colapso y enfriamiento de una nebulosa giratoria o nube interestelar.

Una de las primeras ideas que trataron de explicar el origen del Sistema Solar es la hipótesis del encuentro, la cual dice que hace aproximadamente 4,600 millones de años, una pequeña estrella pasó cerca del Sol; en consecuencia, el material de que estaban hechas ambas estrellas comenzó a desprenderse en forma de gases calientes. Como el material del Sol era más denso que el del otro cuerpo celeste, su material desprendido conformó paulatinamente los planetas interiores, mientras que el de la estrella pequeña también se fragmentó pero constituyó los planetas exteriores del naciente Sistema Solar.

La hipótesis del encuentro tiene dos problemas: para empezar, los encuentros entre estrellas son muy, pero muy raros, por lo que la probabilidad de que haya ocurrido es bastante baja. En segundo lugar, según la física los gases calientes se expanden, no se contraen como supuestamente debió ocurrir para que el material se haya fragmentado y aglomerado para formar los planetas de roca y gas.

Otro modelo es la llamada teoría de captura, sobre la cual se explica que en un principio, el Sol comenzó a interactuar con una protoestrella (una estrella en su primera etapa de formación) y después arrastró un filamento del material de esta. Eventualmente, se formaron protoplanetas que colisionaron entre sí cerca del Sol, lo que dio origen a los planetas rocosos, y los planetas gigantes y sus satélites se desarrollaron a partir de condensaciones en el filamento.

formación de los planetas des Sistema Solar

Concepción artística de un disco protoplanetario. / Imagen cortesía de NASA.

Aunque René Descartes formuló la hipótesis de que la materia se arremolina para evitar el vacío, Immanuel Kant y Pierre-Simon Laplace desarrollaron las bases de la hipótesis más aceptada: la hipótesis nebular, la cual fue la primera en sugerir la idea de que el Sistema Solar se originó por el colapso y enfriamiento de una nebulosa giratoria o nube interestelar. Una nebulosa es una nube de polvo y gases como el helio y el hidrógeno. Este modelo ha tenido variaciones a través de los años, e incluso durante un tiempo su validez fue muy discutida, sin embargo, en la actualidad la mayor parte de la comunidad científica acepta sus bases.

De acuerdo con la moderna hipótesis nebular, la formación del Sistema Solar se produjo de la siguiente manera:

1.- El núcleo de una nebulosa giratoria comenzó a atraer partículas de polvo cósmico que fue acumulándose y logró que aumentase la atracción gravitacional del cuerpo. Se cree que esto fue desencadenado por la onda expansiva de alguna supernova (una estrella en declive, a punto de morir).

2.- Incapaz de soportarlo, la nebulosa colapsó bajo su propia atracción gravitacional.

3.- La nebulosa contraída comenzó a girar, primero de forma lenta, hasta que la velocidad aumentó en tanto se volvía más pequeña y debía conservar el momento angular, que es el mismo mecanismo físico por el cual los patinadores giran más rápido cuando colocan los brazos sobre el pecho y su figura se contrae.

4.- La fuerza de rotación, la gravedad, la presión de los gases y otros factores consiguieron que la nebulosa empezara a aplanarse y adquirir la forma de un disco con una protuberancia en el centro.

5.- Una gran cantidad de masa se acumuló en el centro del disco, y la temperatura aumentó dramáticamente. A esas alturas ya había suficiente energía para que en la región se produjeran reacciones nucleares.

6.- Las partículas del disco colisionaron, causaron regiones locales que comenzaron a contraerse gravitacionalmente y después a unirse. Posteriormente formaron planetesimales que derivaron en un protosol y unos protoplanetas.

Desarrollo

El Sistema Solar es un cúmulo de estrellas que se mueven alrededor del Sol, en diferentes curvaturas. Para que esto se haya dispuesto así, tuvieron que pasar millones de años y diversos procesos.

Una vez que estaban formados el protosol y los protoplanetas se crearon campos gravitacionales que empezaron a rodear las partículas y a barrer aquellas que estaban sueltas alrededor de los arcaicos cuerpos, atrayéndolas hacia sí. La fusión de átomos de hidrógeno y de helio liberó enormes cantidades de energía y así el Sol comenzó a formarse.

Los planetas se formaron debido a la unión de partículas de polvo y gas que primero fueron cúmulos.

Los planetas se formaron debido a la unión de partículas de polvo y gas que primero fueron cúmulos. Este proceso es la acreción. Los cúmulos ganaron mayor campo gravitacional y así fue como los planetas y otros cuerpos celestes nacieron. En el caso de los planetas exteriores, su volumen y masa aumentaron tanto que sus campos gravitacionales crecieron desaforadamente y atrajeron el helio y el hidrógeno que aún estaban libres.

La hipótesis nebular no explica absolutamente todo sobre el origen del Sistema Solar, si bien los científicos no descansan en su búsqueda por comprender mejor este tema.