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Tras la explosión de las primeras Supernovas, el espacio se llenó de polvo y metales, y de ellos se formaron nuevas estrellas y planetas.

Creada13-03-2013
Modificada15-09-2015
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El Origen del Sistema Solar

Este es un breve resumen de cómo se formó el Sistema Solar. Para ampliar la información incluyo los enlaces a una explicación más detallada de cada fase.

Hace cinco giga·años el Sistema Solar no existía. Existía una nube de gas y polvo, restos de la explosión de estrellas que habían estallado algún tiempo antes en forma de Supernovas.

En esos restos había ya cuerpos de diversos tamaños, pues los restos de una supernova no acaban todos hechos polvo, sino que quedan trozos de distintas partes de la estrella, la atmósfera, el manto y el núcleo, algunos de un tamaño apreciable.

Los planetas nacieron en la nube de polvo sobre estos fragmentos. La fuerza de gravedad que puede ejercer un cuerpo pequeño es demasiado escasa para atraer el polvo de su entorno, pero en la nube de polvo las partículas agitadas generaban electricidad estática y por medio de esa energía se empezó a unir el polvo a las semillas planetarias.

La consistencia de esas primeras aglomeraciones es como la de una esponja, menos incluso, pero al adquirir un tamaño de unos doscientos o trescientos metros de radio empieza a actuar la gravedad y el planetesimal colapsa para formar una bola de polvo de unas decenas de metros. Su fuerza de gravedad atrae más polvo y crecen con el polvo que atrapan. Empieza una carrera por el crecimiento donde los más grandes atraen más polvo y crecen más rápido que los más pequeños.

El más grande de todos, Alfa, no se formó en el centro, sino a mitad del camino entre el centro y el borde de la nube, pero conforme se fue haciendo cada vez más masivo hizo que todas las partículas de gas y polvo y los planetesimales más pequeños acabasen girando a su alrededor formando un primer esbozo del Sistema Solar, pero con su centro aún apagado.

Hasta ese momento todos los cuerpos formados en la nube de polvo ocupan órbitas aleatorias, no hay un plano preferente en el protosistema solar que se está formando.

El segundo planeta más grande, Beta, ocupa una órbita alrededor del primero y el gradiente gravitacional hace que la nube de polvo tienda a ocupar el mismo plano que Beta.

Los planetas siguen creciendo durante millones de años. Alfa, el más grande, sigue creciendo más deprisa que los otros y alcanza el tamaño de Júpiter. Para entonces, los millones de planetesimales que navegan por la nube de polvo han ido chocando y uniéndose, a veces desviándose al pasar cerca los unos de los otros en direcciones aleatorias.

Origen del Sistema Solar

La nube de polvo es plana, el mismo plano en el que orbita Beta. Los demás planetas grandes se van ajustando a ese mismo plano, pero los más pequeños a veces son desviados hacia los polos del sistema.

Todos los planetas nacen en la misma nube de polvo y todos, incluido el protosol, tienen la misma composición.

Al principio son pequeñas rocas y polvo unidos por la fuerza de la gravedad, pero entre los materiales más pesados hay muchos radiactivos que generan calor. La presión de las capas superiores también hace que el núcleo se caliente. El planeta sigue creciendo con más y más material, y todos los elementos están mezclados de forma homogénea.

Al alcanzar un tamaño determinado, el centro acaba fundiéndose y los elementos más pesados tienden a hundirse hacia el centro mientras que los más ligeros flotan sobre ellos. Primero un núcleo central de unos cien o doscientos metros de radio de los elementos más pesados que el Hierro, muchos de ellos radiactivos. Es un núcleo MUY pequeño, pero es el que genera la mayor parte del calor del núcleo planetario.

Sobre este núcleo un manto de Hierro y Níquel, los metales más abundantes en el corazón de la supernova madre de la que nacieron nuestros elementos. Este manto metálico en la Tierra alcanza prácticamente la mitad del radio del planeta. Calentado por el núcleo radiactivo, el manto de Hierro y Níquel está fundido a muy alta temperatura.

Sobre este manto de Hierro y Níquel hay otro manto de rocas, silicatos y basaltos, también fundidos. Las rocas graníticas, más ligeras, quedan en la superficie. Sobre ellas una capa de gases, Oxígeno, Nitrógeno, compuestos como CO2, Vapor de Agua, Metano y muchos otros. Y sobre esta capa gaseosa el gas más abundante y ligero, el Hidrógeno.

Alfa sigue siendo el planeta más grande, convertido en el centro del Sistema. Beta es el siguiente en tamaño. Los demás ocupan sus lugares en el mismo plano orbital que Beta, navegando todos a través de la nube de polvo y siguen creciendo.

Alfa alcanza un tamaño gigantesco, más del 99% de la masa total del Sistema. Su tamaño llega a ser tan grande que la presión en su núcleo es suficiente para provocar una reacción termonuclear. El Hidrógeno comienza a fusionarse en Helio. Nace el Sol.

Aunque el interior del Sol se ha encendido, el Sistema Solar sigue casi a oscuras. Sobre la reacción nuclear del centro del Sol hay una capa de 500.000 Km de gases. La explosión es contenida en el centro y los rayos de luz generados en el núcleo rebotan por los átomos de la atmósfera solar tardando MUCHO tiempo en alcanzar la superficie. Como promedio, un fotón puede pasar casi un millón de años rebotando por la atmósfera solar antes de salir a la superficie, pero eso no significa que le pase lo mismo a todos los fotones. Algunos pocos pueden salir a la superficie en unas pocas semanas, otros tardarán millones de años. El Sol empezó a brillar muy tenuemente y el brillo fue creciendo con lentitud hasta alcanzar el máximo brillo estable al cabo de un millón de años.

Siempre que veo representar en un documental el nacimiento del Sol lo ponen con un espectacular estallido, pero no veo ningún motivo para que tenga que ser así. Tal como yo lo veo (y es mi opinión personal), las estrellas nacen muy despacio. Es al morir, cuando lo hacen en un espectacular estallido.

En el momento en que el Sol empieza a brillar, el Sistema Solar está compuesto por una estrella naciente y unos quince o veinte planetas, los más grandes girando en el mismo plano orbital y en la misma dirección que Beta, los más pequeños en órbitas aleatorias. La nube de gas y polvo original sigue existiendo y los planetas siguen chocando entre sí, absorbiendo más polvo y gases y creciendo.

Una vez que el Sol alcanza su máximo brillo, genera un Viento Solar. Trillones de partículas de la atmósfera solar se "derraman" por el sistema empujando y barriendo la nube de polvo original. La nube de polvo desaparece en la lejanía y los planetas dejan de crecer.

Las superficies de los planetas existentes empiezan a calentarse con la radiación solar. Los más cercanos al Sol empiezan a perder capas de la atmósfera externa. Pierden los gases más ligeros, el Hidrógeno y el Helio. Si están demasiado cerca irán perdiendo también el Oxígeno y el Nitrógeno y acabarán siendo rocas sin atmósfera.

Los que estén algo más lejos sólo perderán el Hidrógeno y seguirán conservando una atmósfera más o menos densa.

Los más lejanos, como Beta, ahora convertido en Júpiter, conservarán toda su atmósfera de Hidrógeno.

Todo el polvo que quedaba en el Sistema Solar y los gases que ha arrancado de las atmósferas de los planetas más cercanos al Sol serán arrastrados por el Viento Solar más allá del límite del Sistema Solar, mucho más allá, hasta formar una esfera a un año luz de distancia alrededor del Sol. Es lo que conocemos como la nube de Oort.

No es una esfera perfecta. El Sol se está moviendo alrededor de la galaxia así que la nube de Oort está deformada, estando más cerca del Sol en el sentido de su movimiento y mucho más lejos en el opuesto.

Algunos astrofísicos actuales piensan que primero se formó el Sol y más tarde los planetas. Lamento llevarles la contraria. Si eso hubiera sido así, el Viento Solar hubiera barrido todo el polvo y el gas del Sistema Solar y no se hubieran llegado a formar planetas que merecieran ese nombre.

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