Origen del sistema solar

Astronomía. Astros. Sol. Creación del Universo. Proto-planetas. Teoría de Laplace

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El Origen del Sistema Solar

Índice

Pág.

  • Origen del Sistema Solar 2

  • Teoría de Acreción 2

  • Teoría de los Proto-planetas 3

  • Teoría Laplaciana moderna 3

  • Teoría de la Nebulosa Moderna 4

  • Teorías catastróficas 5

  • Conclusión 5

  • Bibliografía 7

El Origen del Sistema Solar:

Las primeras explicaciones sobre cómo se formaron el Sol, la Tierra, y el resto del Sistema Solar se encuentran en los mitos primitivos, leyendas y textos religiosos. Ninguno de ellas puede considerarse como una explicación científica seria. Muchas culturas y dentro de éstas connotados personajes, en diversas épocas del desarrollo de la humanidad, se han preocupado seriamente por comprender y explicar los misterios que encierra la bóveda celeste.

Los primeros intentos científicos para explicar el origen del Sistema Solar invocaban colisiones o condensaciones de una nube de gas. El descubrimiento de los 'Universos-Islas', que ahora sabemos que son galaxias, se pensó que confirmaba esta última teoría.

En este siglo, Jeans propuso la idea de que el paso de una estrella había arrastrado material fuera del Sol, y que este material se había entonces condensado para formar los planetas. Hay serios problemas en esta explicación, pero se han hecho recientes desarrollos sugiriendo que se sacó un filamento de una proto-estrella de paso, en momentos en los que el Sol era miembro de un holgado cúmulo de estrellas, pero las teorías más favorecidas, todavía involucran el colapso gravitacional de una nube de gas y polvo.

La teoría de Acreción:

Acreción es la agregación de materia a un cuerpo. Por ejemplo, la acreción de masa por una estrella es la adición de masa a la estrella a partir de materia interestelar o de una compañera.

La teoría de la acreción fue propuesta por el geofísico ruso Otto Schmidl en 1944.

Asume que el Sol pasó a través de una densa nube interestelar, y emergió rodeado de un envoltorio de polvo y gas. Separa entonces la formación del Sol, de la de los planetas.

El problema que permanece, es el de lograr que la nube forme los planetas.

Los planetas terrestres pueden formarse en un tiempo razonable, pero los planetas gaseosos tardan demasiado en formarse.

La teoría no explica los satélites, o la ley de Bode, y debe considerarse como la más débil de las aquí descritas.

En el caso de la tierra, después de estratificarse un núcleo, un manto y una corteza por el proceso de acreción, fue bombardeada en forma masiva por meteoritos y restos de asteroides. Este proceso generó un inmenso calor interior que fundió el polvo cósmico que, de acuerdo con los geólogos, provocó la erupción de los volcanes

La teoría de los Proto-planetas:

La teoría del protoplaneta, desarrollada por Gerard P. Kuiper y Thomas Chrowder Chamberlin,

Esta asume, que inicialmente hay una densa nube interestelar, y formó la nebulosa solar que entonces desarrolló un centro denso, el protosol. Como la parte exterior de la nube giraba alrededor del protosol, la gravedad causó que se formaran densos cúmulos dentro de la nebulosa solar. Estos cúmulos además se contrajeron en lentos protoplanetas giratorios. Cuando el protosol se comprimió debido a la fuerza de gravedad, se calentó y arrojó mucho del resto de la nube hacia el espacio. Los protoplanetas también perdieron sus envolturas exteriores, pero quedó lo suficiente para su evolución en los planetas actuales. En una escala mucho más pequeña, las protolunas evolucionaron en las lunas actuales

De esta forma se cubren muchas de las áreas problemáticas, pero no queda claro cómo los planetas fueron confinados a un plano, o por qué sus rotaciones tienen el mismo sentido.

La teoría Laplaciana Moderna:

Laplace fue un matemático, físico y astrónomo francés, profesor de matemáticas canciller del senado en 1803 y partidario de Luis XVIII al conseguir este el poder obtuvo los títulos de marques y par de Francia. Sus trabajos mas destacados sobre astronomía fueron las investigaciones acerca de las variaciones de los movimientos planetarios .

Laplace en 1796 sugirió primero, que el Sol y los planetas se formaron en una nebulosa de núcleo muy condensado y con altas temperaturas en rotación alrededor de un eje fijo que se enfrió y colapsó. Se condensó en anillos que eventualmente formaron los planetas, y una masa central que se convirtió en el Sol. La baja velocidad de rotación del Sol no podía explicarse.

La versión moderna asume que la condensación central contiene granos de polvo sólido que crean roce en el gas al condensarse el centro. Eventualmente, luego de que el núcleo ha sido frenado, su temperatura aumenta, y el polvo es evaporado. El centro que rota lentamente se convierte en el Sol. Los planetas se forman a partir de la nube, que rota más rápidamente.


La teoría de la Nebulosa Moderna:

Las teoría nebulares implican que antes de la existencia del sistema solar una estrella al final de su vida se convirtió en una supernova que durante miles de años liberó material estelar al espacio, finalmente al colapsar, explotó dando origen al material constitutivo del Sol y los planetas agrupados en una gran nebulosa. Este material fue creado por las reacciones de fusión nuclear en el núcleo de la estrella (H, He, Ca, y otros) así como por la formación de elementos más pesados en momento mismo de la explosión. La nube así formada viaja por el espacio con un movimiento rotatorio o movimiento angular, remanente del propio movimiento de la estrella primitiva. La evidencia de una posible explosión de supernova de formación previa aparece en forma de trazas de isótopos anómalos en las pequeñas inclusiones de algunos meteoritos. La abundancia de estrellas múltiples y binarias, así como de grandes sistemas de satélites alrededor de Júpiter y Saturno, atestiguan la tendencia de la nubes de gas a desintegrarse fragmentándose en sistemas de cuerpos múltiples.

Para estas teorías, en principio los planetas terráqueos eran grandes masas de roca fundida con núcleos de hierro que se encontraban bombardeadas por múltiples meteoritos que aún vagaban solitarios por el campo en formación de lo que sería el sistema solar, huella de estas colisiones y como una de las pruebas de la teoría del acrecentamiento son las múltiples formaciones de cráteres y grietas en todos aquellos planetas que no poseen atmósfera gaseosa y que han estado protegidos de la erosión climática, igualmente se cree que debido al impacto entre objetos masivos resultaron variaciones en los ejes de los planetas (como Neptuno que muestra el polo al Sol) y las direcciones de giro (como en el caso de Venus que es contrario a la de los demás objetos).

También explica la presencia de satélites como los de Marte que no se han formado in situ sino que han sido atrapados por la gravedad del planeta. Este acrecentamiento llevó miles de millones de años hasta que las masas ya formadas comenzaron a enfriarse y a recibir mucha menor cantidad de impactos del espacio. Aunque las teorías nebulares tengan como modelo un comienzo caliente esto no es necesario. No obstante, el comienzo caliente de la Tierra parece necesario para explicar la falta de elementos ligeros en los planetas, y que se encuentran en el Sol: hidrógeno y helio principalmente. También parece necesario para explicar porqué los materiales más pesados se encuentran mayoritariamente en el interior de la tierra: hierro y níquel principalmente.

Las observaciones de estrellas muy jóvenes, indican que están rodeadas de densos discos de polvo.
Aunque todavía hay dificultades para explicar algunas de las áreas problemáticas esbozadas arriba, en particular la forma de disminuir la rotación del Sol, se piensa que los planetas se originaron a partir de un denso disco, formado a partir del material de la nube de polvo y gas, que colapsó para formar el Sol.
La densidad de este disco debe ser suficientemente alta como para permitir la formación de los planetas, y suficientemente baja, como para que la materia residual sea soplada hacia afuera por el Sol, al incrementarse su producción de energía.

Teorías catastróficas

La primera teoría catastrofista sobre la formación de los planetas la enunció en 1745 el conde de Buffon. Suponía que otra estrella había chocado contra el Sol haciendo que se desprendiera la materia necesaria para formar los planetas. Esta es la base de las teorías catastrofistas.

En 1905 cuando T. C. Chamberlin y F. R. Moulton supusieron que el Sol era una estrella aislada y que otra estrella, en movimiento, pasó muy cerca de él. Las fuerzas que se establecieron entre ellos provocó que parte de la materia del Sol se desprendiese y diese lugar a los planetas.

En 1916 James Jeans dio una nueva versión de esta teoría, suponiendo que la materia desprendida tomaría forma de cigarro puro y que al irse fragmentando dio lugar a los planetas. Estas teorías se llama tidal o mareal.

La teoría de captura es una versión de la de Jeans, en la que el Sol interactúa con una protoestrella cercana, sacando un filamento de materia de la protoestrella. La baja velocidad de rotación del Sol, se explica como debida a su formación anterior a la de los planetas. Los planetas terrestres se explican por medio de colisiones entre los protoplanetas cercanos al Sol; y los planetas gigantes y sus satélites, se explican como condensaciones en el filamento extraído.

En 1929 H. Jefferys recuperó la teoría de Buffon, pero especuló con que antes del choque se desprendieron de Sol grandes masas de materia sólida. Esta teoría también se llama planetesimal porque supone que la materia desprendida tomó la forma de partículas sólidas que quedaron en rotación en torno al Sol.

Todas las teorías catastrofistas implican que la materia con que se formaron los planetas estaba extraordinariamente caliente.

En 1949 Gerard P. Kuiper formuló una teoría según la cual habría una estrella doble en la que la segunda estrella no logró a consolidarse y degeneró hasta formar los planetas.

Conclusión:

Ha habido muchos intentos de desarrollar teorías sobre el origen del Sistema Solar. Ninguna de ellas puede describirse como totalmente satisfactoria, y es posible que haya desarrollos ulteriores que expliquen mejor los hechos conocidos.

Pensamos sin embargo, que entendemos el mecanismo general, que consiste en que el Sol y los planetas se formaron a partir de la contracción de parte de una nube de gas y polvo, bajo su propia atracción gravitacional, y que la pequeña rotación neta de la nube, fue responsable de la formación de un disco alrededor de la condensación central.

La condensación central eventualmente formó al Sol, mientras que las condensaciones menores en el disco formaron los planetas y sus satélites. La energía del joven Sol sopló el remanente de gas y polvo, dejando al Sistema Solar como lo vemos actualmente.

Bibliografía (páginas webs consultadas):

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