¿Cómo surgió el sistema solar?

1985/12/01 Arregi Bengoa, Jesus Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Astrofisika

En los últimos años, los descubrimientos de los astrofísicos han despertado una gran curiosidad a todos los niveles. Nuevos conceptos como Kuasare, Pulsar tienen una gran actualidad. Asimismo, desde 1965, con el descubrimiento de microondas, se ha recurrido al desarrollo de teorías cosmológicas.

El objetivo de este trabajo ha sido hacer una referencia a los problemas que se han tratado en todos estos ámbitos. Sin embargo, debido a la longitud del trabajo he tenido que dejar muchas cosas fuera del trabajo, pero el crítico que he utilizado para ordenar temas que no afectaban mucho a la estructura y al objetivo del trabajo ha sido la cercanía. Se ha estudiado el primer Sistema Solar, luego las estrellas, las siguientes galaxias y finalmente el Universo en su conjunto. Sin embargo, tenemos una línea de tiempo para terminar el trabajo para no perder esa otra perspectiva.

nebulosa denominada M2O. El sistema solar tuvo su origen en una nube de polvo y gas.

Por último, comentar antes de comenzar con el tema que todos los puntos que se tocan deben leerse siempre con una duda crítica, ya que en la mayoría de los casos las cosas todavía no están consolidadas y en pocos años quizá tengamos que cambiar el esquema.

Sistema solar

En este apartado analizaremos nuestro entorno más cercano. Para ello, y para presentar la investigación como un campo muy amplio, cometemos la teoría más aceptada sobre el origen del Sistema Solar. No vamos a realizar un análisis exhaustivo del Sol y de los planetas, siguiendo el objetivo del trabajo, se mencionarán los programas espaciales de investigación, junto con los resultados más interesantes que han dado.

Origen del Sistema Solar

Al analizar el origen del sistema solar, los astrónomos se encontraron con dos dificultades especiales: por un lado, que los datos de las observaciones eran escasos debido a las limitaciones técnicas de los telescopios, y por otro, que conocían un único sistema solar, el nuestro.

Como veremos más adelante, la teoría sobre el nacimiento y evolución de las estrellas está bastante desarrollada y consolidada. Esta evolución ha sido posible gracias a la posibilidad de estudiar en el cielo las miles de estrellas que se encuentran en las diferentes fases de la evolución. Con el sistema solar no hemos tenido la misma suerte y ese segundo obstáculo es insalvable.

En cuanto a la dificultad antes mencionada, en los últimos treinta años la situación ha cambiado radicalmente. Se ha obtenido gran cantidad de nueva información sobre el Sistema Solar a través de los datos aportados por el estudio de meteoritos y la campaña espacial. Esta información limita mucho cualquier teoría. Por eso, aunque antes eran muchos, lo que hoy en día se llama teoría nebular es lo más aceptado y eso será, por supuesto, lo que desarroilaremos a continuación. Con esta teoría se relacionan obras de Kuiper, Schatzman, Levin, Hoyle (en algunos trabajos) Cameron, Pive, Perri y Safronov, por citar algunos nombres.

Según este modelo, se ha dicho brevemente, que el Sistema Solar nació hace unos 4.600 millones de años en un brazo de nuestra galaxia, como consecuencia de la contracción de una nube de gas y polvo. A medida que la nube fue contrayendo se giraba más rápido, mientras la fuerza centrífuga le daba forma de disco. Por un momento, la zona de este disco se hizo tan masiva, densa y caliente, en la que se produjeron reacciones de fusión del hidrógeno formando la nube estrella: Sol. Después, las fracciones de polvo que quedaron alrededor del Sol, reunidas entre sí, formaron los planetas.

Vamos ahora a convertirse en el hilo conductor de esta teoría nebular y a mencionar las bases experimentales que se han encontrado últimamente.

La teoría nebular considera probadas dos afirmaciones básicas: la primera, que el Sol y los planetas se formaron en la misma época; la segunda, que los planetas están formados por materias interestelares, como el Sol, y no por la pérdida de otra estrella (por ejemplo, al chocar con el Sol).

La segunda premisa se justifica en las mediciones de la relación deuterio e hidrógeno (D/H) realizadas en los años 70. Estas medidas ponen de manifiesto que el valor del coeficiente D/H es igual en la atmósfera de Júpiter y en la materia interestelar, mientras que en la fotosfera del Sol el valor es mucho menor. La interpretación es muy sencilla. El deuterio es muy inestable a las reacciones termonucleares y se rompe rápidamente en una estrella cuando es capaz, por eso no aparece en el Sol. Por lo tanto, podemos decir que los planetas están formados por materia interestelar y no por materia perdida por el Sol u otra estrella.

La base experimental de la primera afirmación se encuentra en los restos geológicos de la Tierra, pero la interpretación no será tan correcta.

Como es sabido, el plutonio-244a y el iodo-129a son átomos inestables, con periodos de desintegración de 8.10 7 y 16.10 de 6 años respectivamente. Estos elementos se producen en las explosiones de estrellas masivas, que se extienden a través del espacio con la fuerza de la explosión. En el estudio geológico de la Tierra se han encontrado restos de la desintegración de estos elementos, por lo que, aunque en la actualidad hayan desaparecido, podemos decir que existían cuando se formó la Tierra.

Entonces, el tiempo transcurrido desde la formación de la primitiva nebulosa solar con gas radiactivo interestelar hasta la aparición de los planetas fue menor que el período de desintegración de estos elementos. Se calcula que ese tiempo fue de unos 100 millones de años, pero todavía lo limitamos más viendo cómo se produce el nacimiento de las estrellas.

Las estrellas se deben, como sabemos, a la contracción de las nubes masivas. Estas nubes, formadas por materia interestelar, se mueven alrededor del núcleo de la galaxia dando giras de períodos muy grandes. En sus viajes recorren alternativamente los brazos de la galaxia y sus espacios.

El tiempo de cada turno, es decir, el tiempo de paso de un brazo o espacio entre brazos es de unos 100 millones de años, y cuando la nube entra en un brazo sufre una gran deceleración y se contrae. En un momento dado esta contracción puede ser suficiente para encender procesos termonucleares en la nube, convirtiendo la nube en estrella. ¿Cómo podemos vincular todo esto con lo dicho en el párrafo anterior?