Nuestro Sistema Solar
Nos encontramos en uno de los tres brazos de la galaxia
elíptica que conocemos como La Vía Láctea,
que está formada por unos cientos de
miles de millones de estrellas que se extienden a lo largo de un disco plano de 100.000
años luz (en la foto se aprecia un ejemplo de galaxia elíptica que,
lógicamente no es la mencionada, pues aún no hemos podido salir de
ella para fotografiarla; aunque sí suponemos que se corresponde en forma y
estructura a la que aquí se muestra).
En el borde exterior de dicho bazo, conocido con el nombre de Orión existe un conjunto de objetos celestes que mide unos 12.000A106 de Km de diámetro. Dista unos 32.000 años luz del núcleo de la galaxia, alrededor del cual gira a 250 km/s empleando doscientos veinticinco millones de años en dar una vuelta completa (un año cósmico). Este conjunto recibe el nombre de Sistema Solar y está formado por una estrella central, el Sol, y una serie de cuerpos ligados gravitacionalmente con este, a saber: nueve planetas, junto con sus satélites, planetas menores y asteroides, cometas, polvo y gas interestelar.
Nuestro planeta es uno de los nueve conocidos que giran alrededor de esta estrella y que, como se sabe, ordenados del más cercano al más alejado del Sol y agrupados en dos grupos diferenciados por el Cinturón de Asteroides son:
| Planetas interiores: | Planetas exteriores: |
| Mercurio | Júpiter |
| Venus | Saturno |
| La Tierra | Urano |
| Marte | Neptuno |
| Plutón |
Se especula, además, con la existencia del planeta X (X = diez en números romanos) que, aunque no se ha conseguido localizar, justificaría ciertas anomalías en la órbita de Plutón.
El Sistema Solar es un sistema prácticamente plano, la inclinación de las órbitas de los diferentes cuerpos, medidas respecto del plano de la órbita de la Tierra o eclíptica, son de unos pocos grados. La excepción la constituyen Plutón y la mayoría de los cometas, que muestran unas inclinaciones elevadas.
En el espacio existe, además, un gran numero de objetos, generalmente de naturaleza metálica, con pesos que pueden variar desde un gramo hasta los cientos de kilogramos. Son conocidos como meteoritos y bombardean la superficie de los planetas (estos son los causantes de los cráteres existentes en la Luna). Al entrar en la atmósfera terrestre se inflaman, apareciendo en las noches claras como las conocidas estrellas fugaces.
Vamos a hacer un recorrido por todos los integrantes del Sistema Solar incluyendo nuestro satélite, La Luna, y el propio cinturón de asteroides antes mencionado. También se incluye al final una referencia a un grupo de cuerpos celestes llamados cometas, formados generalmente por gases congelados que, aunque no pertenecen al Sistema Solar propiamente dicho, nos visitan de tanto en tanto y que se llegan a observar cuando se aproximan al Sol provocando gran interés.
Origen del Sistema Solar
No existe una teoría totalmente aceptada que justifique la formación del sistema solar, algunos astrónomos defienden que el sistema solar se ha formado de manera aislada, debido a la concentración de materia en el Sol y los planetas (esta teoría fue propuesta inicialmente por Kant, y justificada matemáticamente por Laplace), mientras que otros argumentan la necesidad de la interacción del Sol con otra estrella.
Se admite que el Sol nació dentro de una nebulosa de gas formada principalmente por hidrogeno y helio que, al concentrase y contraerse por las fuerzas gravitatorias, habría atraído hacia sí la materia que se encontraba en sus proximidades, originada posiblemente en la explosión de otra estrella más vieja de la misma nebulosa, formando los planetas interiores (Mercurio, Venus, la Tierra y Marte). Por el contrario los planetas más exteriores cuya composición es similar a la del Sol, serían restos de la materia que lo origino. Un caso atípico es el Plutón, su origen es confuso, bien podría ser un objeto captado después de la formación del sistema solar.
Para comprender el origen y evolución del Sistema Solar es necesario tener presente al conjunto de sus características generales, que se han expuesto anteriormente, y a las que se pueden añadir las dos siguientes:
De la comparación de la composición química de los diferentes integrantes con la del Sol se deduce que todo el Sistema Solar se ha formado a la vez, de la misma nube gaseosa primigenia, hace aproximadamente 4,5A109 años, como demuestran las dataciones radiactivas.
La masa total de los integrantes del Sistema Solar es despreciable frente a la del Sol, que representa el 99% del total; sin embargo, el momento cinético del Sol sólo representa el 3% del total, con lo cual no sería válida una explicación simplista a partir de la contracción de una gran nube en rotación.
Para explicar este conjunto de características se han planteado diferentes teorías sobre la génesis del Sistema Solar, de las que la más aceptada propone la siguiente sucesión de hechos:
Hace unos 10A109 años, una inmensa nube interestelar que giraba alrededor del núcleo galáctico, a una distancia de 2A109 UA, se iba comprimiendo en cada colisión con los brazos espirales galácticos, y se iba enriqueciendo poco a poco con los elementos pesados del material interestelar, hasta alcanzar una abundancia de elementos pesados del 2% al 3% en masa. Al cabo de varias revoluciones galácticas la nube se habría fragmentado por efecto de las fuerzas gravitatorias y del campo magnético interestelar, de tal manera que uno de los fragmentos se convertiría en el protosistema Solar.
En un momento posterior, el calor de la estrella vaporiza la nebulosa solar, la cual, se ha aplanado por efecto de la rotación, convirtiéndose en un disco. Este disco se enfría lentamente, condensándose parte del vapor en pequeñas partículas de sólo unos centímetros de diámetro denominadas planetesimales. Los planetesimales chocan entre sí, dando origen a cuerpos de mayor tamaño: los planetoides, de varios kilómetros de diámetro. Los planetoides serán los precursores de los planetas transcurridos unos cien millones de años. Los planetesimales formados mayoritariamente por elementos ligeros (hidrógeno, helio, carbono), se condensarán en las zonas frías, en el exterior del disco.
El gas que está fuertemente ionizado y en rotación, genera un poderoso campo magnético. Las potentes líneas de fuerza de este campo magnético, van a servir de vías de expulsión de chorros de gas, y como consecuencia, el frenado de la rotación solar. El viento solar empuja hacia fuera del sistema a muchos planetesimales que no se incorporarán a los planetas, originando así los cometas. Mientras tanto, los planetas de tipo terrestre se calientan merced al choque de los planetesimales que todavía vagan dispersos por el disco solar. En este calentamiento también pudo influir la contracción gravitatoria de los planetas y el calor emitido por elementos radiactivos. Algunos planetas se funden parcialmente, diferenciándose por densidades. Aquellos que sufren diferenciación, adquieren al fundirse una forma esferoidal.
Algunos planetoides que no llegaron a unirse a los planetas ya existentes, van a formar satélites incluidos en el plano de la eclíptica. Otros, en cambio, acabarán por chocar sobre la superficie de planetas y satélites, produciendo los cráteres que actualmente se observan en la mayoría de los objetos planetarios de nuestro sistema. Algunos de los impactos son tan violentos que llegan a inclinar su eje de rotación. En algunos cuerpos planetarios los choques dieron lugar a magmas basálticos como los que se observan en las cuencas de Mercurio.
Cada planeta continuará engrosando su núcleo con la caída de materiales densos y liberando gases a la atmósfera, lo que provocará una reordenación de la materia planetaria con la generación de rocas más ligeras en sus superficies. Cuanto mayor sea un planeta, más tiempo necesitará para enfriarse. (Razón por la cual la actividad geológica ha cesado en Mercurio y, sin embargo, todavía continúa siendo muy importante en la Tierra).
Los cuerpos de menor masa liberarán con el tiempo los gases de sus atmósferas, mientras que los planetas gigantes conservarán una importante atmósfera.
Del estudio de la composición de los meteoritos se ha podido calcular que la nube gaseosa se condenso en 105 años para formar los primeros planetoides. Los planetas se formaron a partir de la agregación de cuerpos menores al cabo de 107 años. Las rocas terrestres más antiguas tienen 3.7A109 años, lo que se toma como la edad de la Tierra.
Fin del sistema Solar
El Sol es una estrella vulgar, ni grande ni pequeña, ni caliente ni fría, ni joven ni vieja. Se calcula que su edad es de 5000 millones de años y que seguirá brillando con la misma intensidad otros tantos. Cuando el sol alcance la edad de 11.000 millones de años habrá agotado todo el hidrogeno que está utilizando como combustible, y empezara a consumir helio en sus reacciones nucleares. Entonces el sol pasará de ser una estrella normal a convertirse en una estrella gigante roja. El volumen del Sol crecerá hasta las proximidades del actual planeta Mercurio, todos los planetas hasta Marte serán atraídos y englobados en la masa del Sol. Nuevas transformaciones convertirán al Sol en una estrella pulsátil, y después en una enana blanca, en la que toda su masa se concentrará en un tamaño similar al de nuestra Tierra. Los planetas más lejanos se contraerán o se extinguirán, alterándose toda la mecánica de nuestro sistema solar y posiblemente influyendo en el de las estrellas próximas.
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