Formación y evolución del Sistema Solar


La formación del Sistema Solar comenzó hace unos 4.600 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 cuestionado 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 de origen, mientras que se cree que otras lunas se formaron de forma independiente y luego fueron capturadas por sus planetas. Aún otros, como la Luna de la Tierra , pueden ser el resultado de colisiones gigantes . Las colisiones entre cuerpos han ocurrido 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 las interacciones gravitatorias. [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 hasta muchas veces su diámetro actual (convirtiéndose en una gigante roja ), antes de desechar sus capas exteriores como una nebulosa planetaria y dejar atrás 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 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 generalmente no se pensaba que el Sistema Solar, en el sentido en que ahora lo entendemos, existió. El primer paso hacia una teoría de la formación y evolución del Sistema Solar fue la aceptación general del heliocentrismo , que situaba al Sol en el centro del sistema ya 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 en desgracia 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 de discos fríos de polvo y gas, exactamente como predice la hipótesis de la nebulosa, 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 , un "vivero 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 objetos del cinturón de Kuiper en el Sistema Solar después del cambio orbital de Neptuno
c) Después de la eyección de cuerpos del cinturón de Kuiper por parte de 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 , tomadas por la Voyager 2 . La órbita de Tritón eventualmente lo llevará dentro del límite Roche de Neptuno , desgarrándolo y posiblemente formando un nuevo sistema de anillos.
Tamaño relativo del Sol tal como es ahora (recuadro) en comparación con su tamaño futuro estimado como gigante roja
La nebulosa del Anillo , una nebulosa planetaria similar a lo que será el Sol
Ubicación del Sistema Solar dentro de la Vía Láctea