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El poder destructivo y creativo de la Gravedad en el Universo, empezando por las órbitas planetarias y acabando por los supercúmulos de galaxias.

Creada29-01-2015
Modificada17-05-2017
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Agosto1

Reseña del Documental Mecanismo y Creación de la serie La Historia del Universo

Mecanismo y Creación

Documental de la serie La Historia del Universo (T2, E5, 2012), en el que se muestra el poder destructivo y creativo de la Gravedad en el Universo, empezando por las órbitas planetarias y acabando por los supercúmulos de galaxias.

Dentro del Sistema Solar

En el Sistema Solar hay ocho planetas, ciento cincuenta lunas y varios millones de asteroides, cometas y otros cuerpos que se mantienen en órbita alrededor del Sol.

Aparentemente, todo es paz y tranquilidad.

Pero en otros lugares del Universo las cosas no son tan tranquilas.

Hay planetas que siguen órbitas muy excéntricas, estrellas dobles y triples en cuyo entorno los planetas serían inhabitables, galaxias que chocan y estallan.

ESO es lo habitual.

La Tierra está a 150 Giga metros del Sol. Su órbita es casi completamente circular. Y ha sido así desde que se formó, hace 4'5 Giga años.

Permitidme discrepar. Lo único que sabemos con seguridad es que el clima de la Tierra se ha mantenido más o menos estable, permitiendo la presencia de agua líquida, durante al menos 4 Giga años, pero eso no significa que su órbita haya sido siempre la misma, al contrario.

Cuando el Sol empezó a brillar era mucho más débil que hoy en día, casi un 40% menos brillante.  Su intensidad ha ido aumentando a razón de un 10% por cada mil millones de años.

Una de dos, o la Tierra era muchísimo más fría hace, por ejemplo, 3 Giga años, o estaba más cerca del Sol y desde entonces se ha ido alejando.

Para que se desarrolle la Vida con la variedad y complejidad que existe en la Tierra hace falta una estabilidad que perdure durante cientos, tal vez miles, de millones de años.

Si nosotros existimos es gracias a la órbita, inusualmente estable y circular, de la Tierra alrededor del Sol.

Otras órbitas no son tan idóneas. Mercurio tiene una órbita que va de 69 giga metros en el afelio a 46 en el perihelio. En su punto más cercano al Sol, la superficie de Mercurio alcanza los 420 grados.

Plutón se encuentra a casi 6.000 giga metros del Sol y tarda 248 años en completar su órbita.

Durante la mayor parte de su órbita, Plutón está a 200º bajo cero y no tiene atmósfera, pero la superficie está cubierta de glaciares de metano, nitrógeno y CO2 en forma de hielo. Cuando se acerca al Sol, la temperatura sube y el metano y nitrógeno se convierten en vapor, cubriendo todo el planeta de una densa niebla. Al volver a enfriarse, nieva. Toda la atmósfera se vuelve a convertir en nieve cubriendo la superficie y volviendo a dejar un mundo sin atmósfera.

En la Orilla del Sistema Solar

Mucho más allá de la órbita de Pluton se encuentra la Nube de Oort, el lugar de donde vienen los cometas. Allí hay más de un billón de objetos orbitando alrededor del Sol en órbitas que duran cientos de miles de años. A pesar de contener tantos objetos, el volumen es tan inmenso que la distancia media entre los objetos puede ser tan grande como la que hay entre la Tierra y Marte. Están muy lejos los unos de los otros. Pero a veces dos de esos cuerpos pasan cerca.

La gravedad de cada uno alterará la trayectoria del otro y, según lo cerca que pasen sus trayectorias podrán sufrir una desviación en cualquier dirección del espacio.

Algunos se alejaran hacia el infinito, otros caerán hacia el Sol en una órbita muy vertical, pareciendo que van a caer justo sobre él.

Desde tan lejos, el cometa puede tardar millones de años en llegar hasta el Sol.

Es muy improbable que un cometa se dirija directamente hacia el Sol, la mayoría de las veces pasará lo bastante cerca para ser desviado por su masa y seguirá su camino hasta volver a la Nube de Oort o, si ha perdido velocidad por el camino, hasta quedarse a una distancia menor, desde la que volverá regularmente en períodos de miles de años. Conforme pasen las órbitas, el cometa irá perdiendo velocidad, su afelio será cada vez más corto y su período orbital durará menos años.

Dejando aparte a los cometas, las órbitas de los planetas del Sistema Solar parecen bastante estables y la órbita de la Tierra en particular es perfecta. Estamos a la distancia justa. Si estuviéramos ligeramente más cerca, el planeta se convertiría en un agostado desierto. Si más lejos, en una bola de nieve.

Cuando los astrónomos empezaron a observar las estrellas en busca de nuevos planetas esperaban encontrar algo parecido. Por eso se llevaron la enorme y desagradable sorpresa de que todos los planetas extrasolares descubiertos hasta ahora están en órbitas infernales, incompatibles con nuestro tipo de vida.

La mayoría de los planetas descubiertos son gigantes gaseosos similares a Júpiter, pero en vez de estar a unos 800 Giga metros del Sol, como Júpiter, la mayoría se encuentran muchísimo más cerca de su sol, a menos de 10 Giga metros (recordad que la Tierra está a 150 Gm del Sol).

Pero también se han encontrado muchos planetas donde nunca pensamos que los encontraríamos, en el espacio interestelar.

De hecho, hemos encontrados tantos planetas lejos de cualquier estrella que se calcula que podría haber más planetas huérfanos que alrededor de las estrellas.

¿Cómo han ido a parar allí?

Parece ser que ambas poblaciones planetarias tienen un mismo origen. Los planetas gigantes se forman a bastante distancia de su estrella madre, entre 600 y 1.500 Gm. Pero después su órbita no es perfectamente regular, sino que cada año es ligeramente espiral, acabando su órbita unos cm por debajo de la anterior. Al cabo de millones de órbitas, el planeta gigante estará más cerca del Sol, y si en órbitas más cercanas había planetas más pequeños, estos tenderán a alejarse del Sol. Llegará un momento en que el planeta más pequeño pasará tan cerca del mayor que será desviado fuera del Sistema Solar convirtiéndose en un planeta huérfano.

¿Por qué en nuestro Sistema Solar no ha ocurrido eso? Porque hemos tenido la suerte de que más allá de Júpiter hay otros dos planetas gigantes que, cada vez que Júpiter pasa bajo ellos, le pegan un tirón gravitatorio suficiente para que su órbita no sea una espiral asesina.

Más allá del Sistema Solar

La gravedad domina los planetas. Aunque el Sistema Solar parece más o menos estable, los planetas encontrados más allá del Sistema Solar se encuentran en condiciones muy inestables.

La mayoría son gigantes gaseosos, formados lejos de su estrella, pero que se han ido acercando poco a poco hacia su sol expulsando los planetas más pequeños al espacio interestelar.

Algunos están tan cerca que dan la vuelta a su sol en menos de 20 horas. La mayoría están abrasados a más de 2.000 grados por el calor. Los que aún tienen atmósfera sufren huracanes de miles de Km/h entre la mitad oscura y la ardiente. Son pocos, porque la radiación solar ha arrancado sus atmósferas expulsándola al espacio. Los hay tan cerca que la gravedad solar es capaz de absorber los vapores de las rocas fundidas, formando un chorro de material planetario que va cayendo en espiral hacia la superficie solar. El planeta está siendo engullido por el sol, incluso desde mucho antes de chocar con él.

Pero la gravedad puede crear paisajes más terroríficos.

Hay estrellas que absorben planetas, pero también hay estrellas que absorben estrellas.

En ocasiones no son estrellas sino cuerpos más masivos, como púlsares o incluso agujeros negros.

Todo esto lo hace la gravedad. Las órbitas planetarias retrasan el choque, pero no lo evitan indefinidamente. Tarde o temprano los gigantes gaseosos caen sobre su estrella. Si la colisión cumple determinados parámetros, la estrella puede convertirse en un Quásar. O tal vez caer sobre un Agujero Negro.

A veces un par de estrellas son atraídas por un Agujero Negro. La mitad de los sistemas estelares de la Vía Láctea contienen dos o más estrellas. Si un par de estrellas binarias se acercan a un Agujero Negro, este puede absorber a una de ellas y catapultar la otra hacia el espacio a una velocidad inimaginable, a más de mil Km/s.

A una escala mucho mayor, la gravedad también hace que las galaxias se atraigan las unas a las otras, y muchas de ellas acaban colisionando.

Cuando dos galaxias colisionan, la distancia entre las estrellas es tanta que serán muy pocas, si las hay, las estrellas que choquen. Las estrellas de una galaxia pasarán entre las de la otra, pero se sentirán atraídas y serán desviadas. Las nubes de gases que ambas arrastran sí chocarán y formarán zonas de mayor densidad en la que se formarán nuevas estrellas, nuevos planetas.

Cuando las dos galaxias hayan terminado de cruzarse, ambas habrán dejado atrás estelas de millones de estrellas. Las galaxias no se alejarán mucho, conforme se alejen irán frenando antes de volver a caer la una hacia la otra. Se cruzarán varias veces, frenándose cada vez más y al final formarán una nueva galaxia, más grande que las anteriores.

Sea lo que sea lo que seamos capaces de imaginar, la realidad siempre nos sorprenderá.

En mi opinión

Es bastante interesante, pero en mi opinión el título de este episodio debería haber sido:

El Poder de la Gravedad
Destructora y Creadora de Mundos

Respecto a la supuesta perfecta circularidad de la órbita de la Tierra, no es tan circular como se pretende. Entre el afelio y el perihelio de la Tierra hay una variación del 3%. No parece mucho, pero basta para que en el perihelio la Tierra reciba un 7% más radiación solar que en el afelio. Pero no siempre es así, la excentricidad de la órbita va aumentando y disminuyendo en ciclos periódicos de unos 100.000 años (Ver Movimientos Orbitales de La Tierra)

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