Como xurdiu o sistema solar?

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

• Astrofisika

Nos últimos anos, os descubrimentos dos astrofísicos espertaron una gran curiosidade a todos os niveis. Novos conceptos como Kuasare, Pulsar teñen una gran actualidade. Así mesmo, desde 1965, co descubrimento de microondas, recorreuse ao desenvolvemento de teorías cosmológicas.

O obxectivo deste traballo foi facer una referencia aos problemas que se trataron en todos estes ámbitos. Con todo, debido á lonxitude do traballo tiven que deixar moitas cousas fose do traballo, pero o crítico que utilicei paira ordenar temas que non afectaban moito á estrutura e ao obxectivo do traballo foi a proximidade. Estudouse o primeiro Sistema Solar, daquela as estrelas, as seguintes galaxias e finalmente o Universo no seu conxunto. Con todo, temos una liña de tempo paira terminar o traballo paira non perder esoutra perspectiva.

Por último, comentar antes de comezar co tema que todos os puntos que se tocan deben lerse sempre cunha dúbida crítica, xa que na maioría dos casos as cousas aínda non están consolidadas e en poucos anos quizá teñamos que cambiar o esquema.

Sistema solar

Neste apartado analizaremos a nosa contorna máis próxima. Paira iso, e paira presentar a investigación como un campo moi amplo, cometemos a teoría máis aceptada sobre a orixe do Sistema Solar. Non imos realizar unha análise exhaustiva do Sol e dos planetas, seguindo o obxectivo do traballo, mencionaranse os programas espaciais de investigación, xunto cos resultados máis interesantes que deron.

Orixe do Sistema Solar

Ao analizar a orixe do sistema solar, os astrónomos atopáronse con dúas dificultades especiais: por unha banda, que os datos das observacións eran escasos debido ás limitacións técnicas dos telescopios, e por outro, que coñecían un único sistema solar, o noso.

Como veremos máis adiante, a teoría sobre o nacemento e evolución das estrelas está bastante desenvolvida e consolidada. Esta evolución foi posible grazas á posibilidade de estudar no ceo os miles de estrelas que se atopan nas diferentes fases da evolución. Co sistema solar non tivemos a mesma sorte e ese segundo obstáculo é insalvable.

En canto á dificultade antes mencionada, nos últimos trinta anos a situación cambiou radicalmente. Obtívose gran cantidade de nova información sobre o Sistema Solar a través dos datos achegados polo estudo de meteoritos e a campaña espacial. Esta información limita moito calquera teoría. Por iso, aínda que antes eran moitos, o que hoxe en día se chama teoría nebular é o máis aceptado e iso será, por suposto, o que desarroilaremos a continuación. Con esta teoría relaciónanse obras de Kuiper, Schatzman, Levin, Hoyle (nalgúns traballos) Cameron, Pive, Perri e Safronov, por citar algúns nomes.

Segundo este modelo, díxose brevemente, que o Sistema Solar naceu fai uns 4.600 millóns de anos nun brazo da nosa galaxia, como consecuencia da contracción dunha nube de gas e po. A medida que a nube foi contraendo virábase máis rápido, mentres a forza centrífuga dáballe forma de disco. Por un momento, a zona deste disco fíxose tan masiva, densa e quente, na que se produciron reaccións de fusión do hidróxeno formando a nube estrela: Sol. Despois, as fraccións de po que quedaron ao redor do Sol, reunidas entre si, formaron os planetas.

Imos agora a converterse no fío condutor desta teoría nebular e a mencionar as bases experimentais que se atoparon ultimamente.

A teoría nebular considera probadas dúas afirmacións básicas: a primeira, que o Sol e os planetas formáronse na mesma época; a segunda, que os planetas están formados por materias interestelares, como o Sol, e non pola perda doutra estrela (por exemplo, ao chocar co Sol).

A segunda premisa xustifícase nas medicións da relación deuterio e hidróxeno (D/H) realizadas nos anos 70. Estas medidas pon de manifesto que o valor do coeficiente D/H é igual na atmosfera de Júpiter e na materia interestelar, mentres que na fotosfera do Sol o valor é moito menor. A interpretación é moi sinxela. O deuterio é moi inestable ás reaccións termonucleares e rompe rapidamente nunha estrela cando é capaz, por iso non aparece no Sol. Por tanto, podemos dicir que os planetas están formados por materia interestelar e non por materia perdida polo Sol ou outra estrela.

A base experimental da primeira afirmación atópase nos restos xeolóxicos da Terra, pero a interpretación non será tan correcta.

Como é sabido, o plutonio-244a e o iodo-129a son átomos inestables, con períodos de desintegración de 8.10 7 e 16.10 de 6 anos respectivamente. Estes elementos prodúcense nas explosións de estrelas masivas, que se estenden a través do espazo coa forza da explosión. No estudo xeolóxico da Terra atopáronse restos da desintegración destes elementos, polo que, aínda que na actualidade desaparezan, podemos dicir que existían cando se formou a Terra.

Entón, o tempo transcorrido desde a formación da primitiva nebulosa solar con gas radioactivo interestelar até a aparición dos planetas foi menor que o período de desintegración destes elementos. Calcúlase que ese tempo foi duns 100 millóns de anos, pero aínda o limitamos máis vendo como se produce o nacemento das estrelas.

As estrelas débense, como sabemos, á contracción das nubes masivas. Estas nubes, formadas por materia interestelar, móvense ao redor do núcleo da galaxia dando xiras de períodos moi grandes. Nas súas viaxes percorren alternativamente os brazos da galaxia e os seus espazos.

O tempo de cada quenda, é dicir, o tempo de paso dun brazo ou espazo entre brazos é duns 100 millóns de anos, e cando a nube entra nun brazo sofre una gran deceleración e contráese. Nun momento dado esta contracción pode ser suficiente paira acender procesos termonucleares na nube, convertendo a nube en estrela. Como podemos vincular todo isto co devandito no parágrafo anterior?