Conocemos cual es el proceso de formación de una estrella, pero menos de la formación de un sistema planetario bajo su influjo. Una vez realizada la creación de una estrella a partir de la nebulosa, cómo se desarrollan los acontecimientos para llegar a la estructura que conocemos? Y nos podemos hacer las siguientes preguntas:
- Cómo pudo ser la formación del resto de los componentes del Sistema Solar.
- Es un proceso que ha terminado? O está todavía en marcha? Hay ajustes pendientes?
- El Sistema Solar primitivo que se formó en su nacimiento ha sufrido evolución o era tal cual lo conocemos hoy día?
- Observando la estructura y el comportamiento actual, se pueden deducir en parte como se desarrollaron los mecanismos de formación?
- Serían aplicables las teorías que valgan para nuestro SS a otros sistemas estelares de los que se han descubierto planetas en los últimos tiempos?
Intentaremos responder a
estas preguntas y como ayuda a la
preparación del debate el ponente propone reflexión sobre las siguientes cuestiones.
Dividiremos el proceso de
formación en tres fases:1) hablaremos someramente de la creación de la estrella
a partir de la nebulosa primigenia como centro del sistema.2) lo haremos sobre
el proceso de desarrollo del sistema con el resto de sus componentes y 3)
posteriormente hablaremos de su evolución después de formado.
1- Creación de la estrella
Sobre una nube
fría y oscura una estrella se agota y explota en supernova vertiendo la mayor
parte de su contenido. Llega un momento que esta nube colapsa y se contrae
provocando vertiginosa rotación y agrupación de partículas de materia,
iniciando el proceso de creación de una protoestrella que crecerá y se
calentará hasta alcanzar la fusión nuclear y la formación por tanto de una
estrella, el Sol, grande y fuerte.
2- Formación del Sistema Solar
La conservación del momento angular en el
proceso de formación por acreción de la materia genera que la nube se haya
dispuesto en forma de disco (tal como ocurre al obtener una pizza de una masa
rotándola alrededor de un eje con la mano), y que será el protoplanetario, con
dimensiones de 200 a 1000 UA´s de diámetro, de gas y polvo. Este disco aumenta
de grosor conforme nos alejamos del centro.
Pues bien al disco, al formarse la estrella, se le desprende el resto y se comprimirá en bloques que irán incrementando de tamaño y algunos se desprenderán del disco (cometas) y los demás sufrirán procesos de influencia gravitatoria y de formación planetaria.
Pues bien al disco, al formarse la estrella, se le desprende el resto y se comprimirá en bloques que irán incrementando de tamaño y algunos se desprenderán del disco (cometas) y los demás sufrirán procesos de influencia gravitatoria y de formación planetaria.
En esta fase se forman los
llamados planetesimales de hasta 1km y que se forman por acreción de gas y
polvo. Después colisionan y se adhieren haciéndose mayores. A partir de aquí la
fuerza de la gravedad de la estrella central es dominante y el disco va
capturando material. La temperatura baja conforme nos alejamos del centro, lo
que hará que el agua y el metano (helados) estén en fase sólida, por lo que
crecen rápido los planaresimales. Llega un momento en que han barrido todo el
material cercano, cuanto más grandes más captan.
El proceso que empezó con
el colapso de la nebulosa y que por la conservación del momento angular giraba
cada vez más rápido, provocó que el material se condensara y los átomos
colisionaran liberando calor. Cuando las fuerzas asociadas a la gravedad, la
presión del gas, los campos magnéticos y la rotación actuaron, la nebulosa se
contrajo y aplanó en forma de disco protoplanetario al estar girando alrededor
de un punto con un diámetro de al menos 200 UA´s. En el centro llegará a
alcanzar las temperaturas de fusión al cabo de unos 100 mills. de años,
emitiendo una energía que contrarresta la gravitacional hasta alcanzar el
equilibrio electrostático.
La parte del disco
interior, una vez separada la estrella, es muy cálida para condensar agua y metano
por lo que lo hicieron los componentes de alto punto de fusión como silicatos y
metales. Estos cuerpos rocosos dieron lugar a los planetas interiores.
Júpiter y Saturno se
formaron con núcleos de hielo y roca, y después de captar gran cantidad de gas
por gravedad; los planetas Urano y Neptuno recogen el resto, fundamentalmente
agua y metano helados.
La presencia gravitacional
de Júpiter debido a su gran tamaño ha tenido mucha influencia en la formación
del SS. Impidió que ciertas masas se fusionaran por acreción, de ahí por
ejemplo el cinturón de asteroides.
Pese a que el sol tiene el
99% de la materia del SS solo tiene el 10% del momento angular y eso marcará en
parte la estructura.
3- El sistema solar primitivo y su
evolución
Hace 4.400 millones de años los planetas
gigantes Júpiter y Saturno recién nacidos, orbitaban en círculos muy próximos y
parece que Urano lo hacía más lejos que Neptuno. Eso hizo que sus orbitas se
modificaran lentamente conforme los planetas despejaban su zona de detritos (cometas,
asteroides,…). Más allá de Urano flota un denso cinturón de cometas expulsados
de las zonas cercanas.
Esa cercanía hacía que Saturno y Júpiter
estuvieran en una cierta resonancia hasta que el gigante le expulsa hacia
afuera, obligando a los otros a irse también y resituarse en zonas más
alejadas. Júpiter acercando su órbita y los demás alejándola.
Finalmente Urano y Neptuno empujan a todos
los demás elementos hacia el cinturón exterior de cometas arrojándolos en todas
direcciones. Y una vez despejado el entorno intercambian sus posiciones
estabilizándose todo.
Esas migraciones de los planetas exteriores
perturbarían grandemente al cinturón de
asteroides y parece que entre hace
3800-4000 millones de años La Tierra sufre un gran bombardeo de asteroides y
cometas que devastaron la mayor parte de su superficie y la de La Luna.
Se piensa que como resultado de la alteración de las orbitas planetarias de
las que hablamos anteriormente y por tanto de su ajuste pasaron todas ellas a
ser más elípticas. Y que el nacimiento de la Luna tuvo lugar en ese proceso
dado su tamaño, baja densidad y otras características, sugieren que se originó
por una colisión de un protoplaneta con La Tierra y por tanto a partir de
material expulsado de nuestro planeta de la zona afectada.
El Sistema Solar interior era muy cálido y
no se podían condensar las moléculas de agua y metano, por lo que los
planatesimales cercanos eran pequeños y de componentes de alto punto de fusión
como silicatos y metales. Estos cuerpos rocosos dieron lugar a los planetas
interiores y la influencia gravitacional de Júpiter hizo imposible que el
cinturón de asteroides fuera asimilados por lo protoplanetarios.
Mas allá de la “línea de congelación” (del agua) se consolidaron
Júpiter y Saturno mientras Urano y Neptuno conformaron un núcleo de hielo y
metano helados y son llamados los gigantes de hielo
JP
8 comentarios:
Este lo dejo para mañana si aún me quedan Megas disponibles.
Saludos.
Manolo
Muy interesante la explicación. La gran cantidad de tecnicismos en estas materias es inevitable. Algunos los he buscado en Internet y me he enterado de su significado, como por ejemplo: planetesimales y momento angular, pero no encuentro por ningún lado planaresimales.
Hay algún concepto que no entiendo; en el proceso de formación de una nebulosa ¿qué quiere decir "sobre una nube fría y oscura"?, ¿por qué tras la explosión la nube colapsa?
Que la fuerza os acompañe
Miguel
Bueno, esto es más de lo que esperaba.
El marchoso de letras se interesa por el tema y nos pregunta algunas cosas.
- Una nube fría y oscura: materia cósmica, principalmente en forma de gas compuesto de hidrógeno y helio que son los únicos elementos que se crearon en el Bing-bang pero también partículas de polvo cósmico con todos los componentes que producen las estrellas.
Es porque si no hay una estrella cerca todo esta frío y oscuro. Pero esa materia que tiene las nebulosa se va atrayendo y juntando,(colapsa al cabo de mucho tiempo de proceso porque se realimenta proceso y se acelera) llegando a crear un generador nuclear (Estrella) al cabo de millones de años de trabajo de juntar materia.
Y la nube colapsa
Una artículo interesante, aunque difícil de comprender si no se dispone de información básica previa. Eso sí, abre ventanas al conocimiento de un tema que puede ser apasionante. Ahora me hago preguntas que antes no me había hecho.
Tal vez sería bueno disponer de un glosario de términos o buscar en Internet.
Gracias y buen final de verano a todos.
Manolo.
Bueno, al fin he conseguido leerme todo el tratado de cómo se forma un sistema estelar y por deducción como se formó el nuestro.
Menos mal que dentro de la pizza que alguien se preocupó de hacer con esa nube, el protoplanetario, nos ha tocado una posición preferente en la que, ni frio ni calor, nos permite entre otoño y primavera salir al campo y disfrutar de nuestra posición estelar.
Ahora entiendo mejor eso que dicen de ir al cielo o el infierno, los malos deben de ir a Mercurio o Venus con lo cual las cosas por allí deben estar bastante mal por la superpoblación y otros elementos, vamos me lo imagino como Benidorm en Agosto, mientras que los buenos tienen mucho más para elegir entre varios planetas posiblemente en casas unifamiliares con jardín y pista de hielo individual, eso sí pasando antes por Decathlon.
Pablo
He leído este interesante artículo y dentro de la limitación de mis conocimientos entiendo algo mejor la formación de nuestros planetas.
Es de agradecer el intento del autor de no emplear demasiados tecnicismos que hubieran hecho mucho más difícil la lectura. Aun así he tenido que mirar por el significado de algunos de los términos cómo UA, acreción , momento angular, Planetesimal, lo cual por otra parte obliga a hacer labores de búsqueda y comprensión , que vienen muy bien para ejercitar la mente.
Para completar la serie, sería muy de desear un artículo sobre las condiciones que han hecho posible la vida en la tierra(una gravedad que no permite escaparse al vapor de agua, etc.)
M.A
Respecto a lo que comenta M.A claro que sería otro artículo similar y se puede hacer.
Pero adelantándome diría que las envolturas fluidas, atmósfera e hidrosfera, si existieron en el proceso de formación desaparecieron por la excesiva volatilidad de sus componentes imposibles de estabilizarse en aquellas condiciones extremas.
Para conseguir una atmósfera de materiales volátiles debe haber un equilibrio entre la gravedad posible que genera y su tendencia a expandirse. Por ejemplo el hidrógeno que lógicamente es el primer elemento en la construcción de cualquier planeta no puede estar en estado gaseoso porque no es capaz de retenerlo La Tierra, lo perdió todo.
La atmósfera y la hidrosfera actuales se han generado a posteriori, son agregaciones que las circunstancias físicas a las que ha llegado el planeta han generado.
El vapor de agua (agua en estado gaseoso) máxima en la atmósfera es uno determinado y se mide (humedad.
Y las condiciones para la vida terrestre, pues se han ido haciendo poco a poco. De los 4.500 mills de años que tiene parece que apareció para seres unicelulares hace unos 3.000-3.500 mills de años. Y le costó 2.800 más conseguir los pluricelulares. Es decir que la vida tal como la conocemos es reciente tiene unos 700 mills. de años.
Se nota la pasión que tienes por el tema, ya que manejas los conceptos con mucha fluidez y describes la formación del sistema solar mediante ellos. El problema para los ignorantes como yo, es tratar de seguirte, ya que con frecuencia hay que pararse y buscar una palabra en Internet lo cual dificulta un poco la
lectura, al no estar estos conceptos indexados para su visualización mediante un click del ratón. He pasado por la wikipedia y allí hay un artículo muy extenso (del que he leído sólo unos cuantos párrafos ) en la que esos términos aparecen definidos para los neófitos.
A mi esos 4500 millones de años me marean y me dejan frío, no sé si colapsaré cómo la nube, y siempre me viene a la memoria la definición de fe : creer lo que no vimos. Pero se ve que eso tú lo manejas con fluidez sean estrellas, unicelulares, pluricelulares o incluso lo del cráneo del Miguelón de Atapuerca. "Millones de años", yo llego a ese concepto cuando creo que "Rajoy y sus girls" ya deben llevar algo así, o al menos a mí me lo parece.
Un abrazo
Chicho
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