¿Cómo se creó el sistema solar?
Al
mirar a los planetas del sistema solar, podría pensarse que si
pertenecen a la misma familia es por adopción, más que por parentesco.
Pero no. La historia de su nacimiento revela que fueron creados de la
misma nube molecular que colapsó para formar al Sol.
Cuando
nuestro Sol se formó, deglutió casi toda la nube de desechos a su
alrededor. El resto fue esculpido por la gravedad en forma de disco de
gas y polvo alrededor de la recién nacida estrella. Los granos de polvo
en órbita alrededor del Sol, colisionaron y progresivamente formaron
cuerpos mayores. En la parte más interna del disco, la combustión de
hidrógeno en el Sol hacía las cosas muy calientes, por lo que sólo los
metales y minerales de silicio con altos puntos de fusión estaban
presente en forma sólida. Los cuerpos en esta región sólo podían
alcanzar un cierto tamaño, produciendo los cuatro planetas rocosos del
sistema solar interior:Mercurio, Venus, Tierra y Marte.
Más allá
de esta zona, sin estas rigurosas limitaciones, el metano y el agua se
podían presentar también como sólidos. Aquí, los planetas en desarrollo
podían crecer más y ser suficientemente grandes para comenzar a acretar
moléculas de gas -hidrógeno principalmente- antes de que la energía del
Sol las rompiera. Así, finalmente, fue como se crearon los gigantes
gaseosos Júpiter y Saturno y más allá en climas todavía más fríos, los
gigantes de hielo Urano y Neptuno.
Hasta ahora, todo parece muy
simple. Pero cuando se comienza a detallar el proceso, el modelo de
acreción es bastante flojo, dice Alessandro Morbidelli del Observatorio
Côte d'Azur, Francia. Para empezar, nadie sabe exactamente cómo las
pequeñas rocas logran formar cuerpos mucho más grandes. Los objetos
pequeños habrían recibido la presión del gas a su alrededor y los habría
enviado hacia el Sol antes de que pudieran formar cuerpos mayores. Una
propuesta reciente es la posibilidad de que regiones de turbulencia en
el gas produjera vórtices de baja presión en los que las rocas podrían
haberse reunido y fusionado.
Un problema similar afecta a los
gigantes gaseosos, cuyos sólidos núcleos debieron fundirse en la
presencia de gas que luego acretarían. El riesgo de que esos planetas
sean empujados hacia el Sol es ilustrado por los "Júpiters calientes"
vistos en otros sistemas planetarios. Se trata de planetas de tamaño
similar a Júpiter pero orbitando a sus estrellas a una distancia como la
de la Tierra o más cercana.
Cómo crear un sistema solar
Un
esquema de cómo se piensa que se forma un sistema solar como el
nuestro, pero sólo la comparación con otros sistemas podrá indicar si
este modelo es universal.
4.5 mil millones de años atrás, un área de gas y polvo en la Vía Láctea comenzó a condensarse, colapsando bajo su propio peso.
El
resultado fue un fino disco de material en rotación. En el centro,
donde se concentró la mayor parte de la masa, frecuentes colisiones
causaron que la materia se calentara.
Dentro de los 50 millones de
años, la temperatura y presión en el centro fue suficientemente grande
para que comience la fusión del hidrógeno:nació el Sol.
A los 100
millones de años, la acreción de cuerpos menores creó en gran medida los
planetas que conocemos, rodeados de un anillo de material helado. Las
órbitas precisas de los planetas se desconocen.
Varios cientos de
millones de años: una interacción de Júpiter con Saturno causó que Urano
y Neptuno migren hacia el exterior, disparando material del anillo en
todas direcciones. Algunos cuerpos bombardearon los planetas interiores,
otros fueron eyectados para formar la Nube de Oort y los restantes
formaron el Cinturón de Kuiper.
De acuerdo a una teoría de Morbidelli y colegas, el sistema solar tuvo una reconfiguración.
Es
generalmente aceptado que el proceso de formación de planetas, que
comenzó hace 4.6 mil millones de años, no habría tomado más de 10
millones de años. Pero las muestras de rocas lunares traídas por las
misiones Apolo indican que las rocas se formaron al mismo tiempo,
cientos de millones de años luego del nacimiento de los planetas.
La
explicación convencional es que luego de que el sistema solar se calmó,
tuvo una breve pero violenta época, a veces denominada "cataclismo
lunar" o "bombardeo tardío". Unos 700 millones de años luego de la
formación de los planetas, la luna y los planetas interiores fueron
golpeados por ondas que destruyeron sus superficies.
¿Porqué habría ocurrido este bombardeo?
Se
propusieron muchas hipótesis pero, hasta recientemente, nadie explicó
el origen del evento en detalle y de acuerdo a las observaciones, como
la forma de las órbitas de los planetas gigantes o las trayectorias de
los objetos más allá de Neptuno.
Un paso hacia la respuesta fue
dado en 1993 cuando en la Universidad de Arizona, Renu Malhotra estudió
la posibilidad de la migración planetaria. Malhotra usó modelos
computacionales del sistema solar para argumentar que Urano y Neptuno
podrían haberse formado en órbitas mucho más cercanas al Sol y que su
posterior migración podría explicar la rara órbita de Plutón. (Ver
"Urano y Neptuno habrían cambiado de lugar"). Más tarde, otros investigadores comenzaron a preguntarse si esas migraciones podrían haber generado el bombardeo tardío.
El temprano sistema solar
De
acuerdo al Modelo de Niza, los planetas no están donde solían, en el
sistema solar temprano. Su dramática y violenta migración dio forma a lo
que conocemos actualmente.
- Regla en miles de millones de años
- El Sol se formó aprox. hace 4.6 mil millones de años
- Aprox. 100 millones de años luego de la formación del Sol
Júpiter migra hacia dentro mientras los demás planetas migran hacia fuera.
- Aprox.
700 millones de años :Júpiter alcanza una resonancia especial con
Saturno, disparando a Neptuno y Urano hacia el anillo de
planetesimales...
- Aprox. 705 millones de años:
...que son disparados en todas direcciones, incluyendo el sistema solar interno, causando el "bombardeo tardío"
- Aprox. 900 millones de años
Los planetas se establecen en sus actuales órbitas y los remanentes de los planetesimales forman el Cinturón de Kuiper.
En
2002 Morbidelli y colegas formaron un grupo que produciría lo que se
conoce como el "Modelo de Niza". El grupo realizó detallas simulaciones
de los primeros cientos de millones de años del sistema solar, tomando
como punto de partida planetas apenas formados alrededor de un anillo de
desechos.
En las simulaciones, los dos mayores planetas, Júpiter y
Saturno, tiraban un poco de cada uno cada vez que sus órbitas se
acercaban, pero en total, estos tirones gravitacionales se cancelaban
mutuamente. Sin embargo, cuando Júpiter orbitaba al sol exactamente dos
veces por cada una de Saturno -una "resonancia" dos a uno- el máximo
acercamiento ocurría en el mismo punto en cada una de sus órbitas y, en
vez de cancelarse, estos tirones trabajaban en la misma dirección,
formando órbitas elípticas elongadas. Esto, a su vez, alteraba las
órbitas de Urano y Neptuno.
Las resonancias son comunes en la
dinámica planetaria. Como un niño en un columpio que recibe un gentil
empujón en el punto correcto para subir más y más, esta resonancia
particular daba un empujón a las órbitas de Urano y Neptuno cada vez que
estaban cerca de los planetas gigantes. De a poco, las simulaciones
mostraban que sus órbitas se hacían más largas y más elípticas. Esto los
llevó al enjambre de planetesimales que, a su vez, por la gravedad de
los gigantes fueron expulsados o bien atraídos hacia el sol. En el
proceso, los planetesimales bombardearon a los planetas interiores y sus
lunas.
Para que los tiempos concuerden, el grupo encontró
crucial disponer el anillo de desechos entre las órbitas de Saturno y
Neptuno y así, corregir el tamaño del disco inicial.
El modelo, de
esta forma, estaría de acuerdo a la configuración actual del sistema,
incluyendo los asteorides conocidos como Troyanos.
Fuente: http://www.noticiasdelcosmos.com/2009/01/como-se-creo-el-sistema-solar.html
