Apédice 4: El origen del
  Sistema Solar

texto original por Frank Crary, CU Boulder

A continuación sigue una breve exposición de la teoria actualmente aceptada en cuanto a los acontecimientos de la más remota historia del Sistema Solar:

1. Una nube de gas o polvo interestelar (la 'nebulosa solar') resulta perturbada y se colapsa por su propia fuerza gravitatoria. La perturbacion aludida pudo ser, por ejemplo, la de una onda de choque procedente de una supernova cercana.

2. A medida que el volumen de la nube se reduce, en el curso del colapso gravitatorio, la temperatura y la presión aumentan en su zona central, hasta alcanzar niveles suficientes como para vaporizar las particulas de polvo. Se supone que la fase inicial de colapso tuvo una duracion de unos 100000 años.

3. La presión y temperatura de la zona central alcanzan niveles suficientes como para permitir el nacimiento de una protoestrella. El resto de la masa de gas fluye en torno al nuevo astro, en parte entrando en orbita en su torno, en parte precipitandose sobre él y aumentando su masa. La razón de que parte de esa materia entre en órbita es que posee un movimiento de rotación, y las fuerzas de inercia asociadas a ese movimiento hacen que se forme un 'disco de acreción' en torno a la estrella. La materia que forma el disco va enfriandose, perdiendo gradualmente energia por radiación.

4. Primera parada: según los detalles del caso, la masa de gas en órbita en torno a la protoestrella/estrella puede no ser estable y terminar colapsandose y formando otra estrella, con lo que tendremos un sistema doble. Si no...

5. el gas se enfriará lo bastante como para que pasen a fase solida, en forma de particulas, diversos metales y minerales, formandose pequeñas masas de metal, roca y hielo. Para los metales, la condensación ocurriría mucho antes, ya en el momento de la formación del disco de acreción, (hace unos 4550 - 4560 millones de años, segun mediciones de la proporción de isotopos en meteoritos). Los minerales que formen particulas rocosas se condensarian algo mas tarde (hace entre 4400 y 4550 millones de años)

6. Las partículas de ese polvo empiezan a chocar entre ellas, formando acumulaciones de cada vez mayor tamaño, hasta alcanzar dimensiones comparables con las de un asteroide pequeño.

7. El crecimiento sigue y sigue. Cuando alguno de estos conglomerados alcanza una masa suficiente como para producir una fuerza gravitatoria significativa, su crecimiento se acelera. Su gravedad (incluso si es muy pequeña) le da ventaja sobre otros conglomerados de menor tamaño, atrayendo un mayor número de particulas pequeñas y, de manera muy rápida, los objetos grandes acumulan toda la masa cercana a su órbita. El tamaño final que alcancen depende de su distancia a la estrella central y de la composición de la nebulosa protoplanetaria. En el Sistema Solar, las teorias sobre su formación sostienen que, en el interior del sistema, ese tamaño corresponde al de un gran asteroide, o al de nuestra Luna. En cuanto a la parte exterior del Sistema Solar, la masa planetaria sería entre una y 15 veces la de la Tierra. Habría un gran 'salto' en tamaño en un lugar entre las orbitas de Marte y Jupiter, y la energia radiada por el Sol habria mantenido el agua no en forma de hielo, sino de vapor, a distancias menores, de modo que la cantidad de materia solida, aglomerable sería mucho mayor mas alla de cierta distancia critica. Se cree que la acrecion de estos 'planetesimales' se produjo a lo largo de un intervalo de tiempo de entre unos cientos de miles hasta veinte millones de años, y los planetas mas lejanos habrian sido los ultimos en formarse.

8. Dos cosas, y una segunda parada. Que tamaño tendrian esos protoplanetas? Y a que velocidad se formaron? En el momento del relato en que nos encontramos, un millón de años despues del enfriamiento de la nebulosa, la estrella generaria un fuerte viento solar, que habria barrido todo el gas residual de la nebulosa protoplanetaria. Si un protoplaneta tenia masa suficiente su gravedad habria capturado parte de esos gases, convirtiendose el planeta en un gigante gaseoso. Si no, permanecería siendo un cuerpo rocoso o formado por hielo.

9. En este punto, el Sistema Solar estaba compuesto solamente de cuerpos protoplanetarios solidos y gigantes de gas. Los 'planetesimales' seguirian chocando entre si a menor ritmo y formando acumulos de mayor masa.

10. Finalmente, tras el paso de entre diez y cien millones de años, terminamos con unos diez planetas, en orbitas estables, y eso es el Sistema Solar. Estos planetas, asi como sus superficies pueden haber resultado con fuertes modificaciones debido a las ultimas colisiones importantes que hayan sufrido (p. ej. esa puede ser la razon de la composicion, en buena parte metalica, de Mercurio o de la Luna).

Nota: esta era la teoria de la formacion planetaria tal como se hallaba antes del descubrimiento de planetas en otras estrellas. Lo hasta ahora descubierto no encaja con las predicciones de la teoria. Esto podria tener causas asociadas a peculiaridades de la observacion (puede que los sistemas planetarios atipicos resulten mas faciles de detectar desde la Tierra) o quiza algunos problemas en la teoria (probablemente no en sus lineas generales, sino en puntos sutiles y delicados de la misma).


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