Formación y evolución del sistema solar.


La formación y evolución del Sistema Solar comenzó hace unos 4.500 millones de años con el colapso gravitacional de una pequeña parte de una nube molecular gigante . [1] La mayor parte de la masa colapsada se acumuló en el centro, formando el Sol , mientras que el resto se aplanó en un disco protoplanetario a partir del cual se formaron los planetas , lunas , asteroides y otros pequeños cuerpos del Sistema Solar .

Este modelo, conocido como hipótesis nebular , fue desarrollado por primera vez en el siglo XVIII por Emanuel Swedenborg , Immanuel Kant y Pierre-Simon Laplace . Su desarrollo posterior ha entretejido una variedad de disciplinas científicas que incluyen astronomía , química , geología , física y ciencia planetaria . Desde los albores de la era espacial en la década de 1950 y el descubrimiento de planetas extrasolares en la década de 1990, el modelo ha sido desafiado y refinado para dar cuenta de nuevas observaciones.

El Sistema Solar ha evolucionado considerablemente desde su formación inicial. Muchas lunas se han formado a partir de discos circulares de gas y polvo alrededor de sus planetas padres, mientras que se cree que otras lunas se formaron de forma independiente y luego fueron capturadas por sus planetas. Otros, como la Luna de la Tierra , pueden ser el resultado de colisiones gigantes . Las colisiones entre cuerpos se han producido continuamente hasta el día de hoy y han sido fundamentales para la evolución del Sistema Solar. Las posiciones de los planetas podrían haber cambiado debido a interacciones gravitacionales. [2] Ahora se cree que esta migración planetaria fue responsable de gran parte de la evolución temprana del Sistema Solar.

En aproximadamente 5 mil millones de años, el Sol se enfriará y expandirá hacia afuera muchas veces su diámetro actual (convirtiéndose en un gigante rojo ), antes de deshacerse de sus capas externas como una nebulosa planetaria y dejar un remanente estelar conocido como enana blanca . En un futuro lejano, la gravedad de las estrellas que pasan reducirá gradualmente el séquito de planetas del Sol. Algunos planetas serán destruidos, otros expulsados ​​al espacio interestelar . En última instancia, en el transcurso de decenas de miles de millones de años, es probable que el Sol no se quede sin ninguno de los cuerpos originales en órbita a su alrededor. [3]

Las ideas sobre el origen y el destino del mundo datan de los primeros escritos conocidos; sin embargo, durante casi todo ese tiempo, no hubo ningún intento de vincular tales teorías con la existencia de un "Sistema Solar", simplemente porque no se pensaba generalmente que el Sistema Solar, en el sentido en que lo entendemos ahora, existía. El primer paso hacia una teoría de la formación y evolución del Sistema Solar fue la aceptación general del heliocentrismo , que colocó al Sol en el centro del sistema y a la Tierra en órbita a su alrededor. Este concepto se había desarrollado durante milenios ( Aristarco de Samos lo había sugerido ya en el año 250 a. C.), pero no fue ampliamente aceptado hasta finales del siglo XVII. El primer uso registrado del término "Sistema Solar" data de 1704. [4]

La teoría estándar actual para la formación del Sistema Solar, la hipótesis nebular , ha caído y ha perdido popularidad desde su formulación por Emanuel Swedenborg , Immanuel Kant y Pierre-Simon Laplace en el siglo XVIII. La crítica más significativa de la hipótesis fue su aparente incapacidad para explicar la relativa falta de momento angular del Sol en comparación con los planetas. [5] Sin embargo, desde principios de la década de 1980, los estudios de estrellas jóvenes han demostrado que están rodeadas por discos fríos de polvo y gas, exactamente como predice la hipótesis nebular, lo que ha llevado a su reaceptación. [6]


Concepción artística de un disco protoplanetario
Pierre-Simon Laplace , uno de los creadores de la hipótesis nebular
Imagen del Hubble de discos protoplanetarios en la Nebulosa de Orión , una "guardería estelar" de años luz de ancho probablemente muy similar a la nebulosa primordial a partir de la cual se formó el Sol.
Simulación que muestra los planetas exteriores y el cinturón de Kuiper: [2]
a) Antes de la resonancia 2: 1 de Júpiter / Saturno
b) Dispersión de los objetos del cinturón de Kuiper en el Sistema Solar después del cambio orbital de Neptuno
c) Después de la expulsión de los cuerpos del cinturón de Kuiper por Júpiter
  Órbita de Júpiter
  Órbita de Saturno
  Órbita de Urano
  Órbita de Neptuno
Cráter de meteorito en Arizona. Creado hace 50.000 años por un impactador de unos 50 metros (160 pies) de ancho, muestra que la acumulación del Sistema Solar no ha terminado.
Concepción artística del impacto gigante que se cree que formó la Luna
Neptuno y su luna Tritón , capturados por la Voyager 2 . La órbita de Tritón eventualmente lo llevará dentro del límite de Roche de Neptuno , destrozándolo y posiblemente formando un nuevo sistema de anillos.
Tamaño relativo del Sol tal como está ahora (recuadro) en comparación con su tamaño futuro estimado como gigante roja
La nebulosa del Anillo , una nebulosa planetaria similar a la que se convertirá el Sol
Ubicación del sistema solar dentro de la Vía Láctea