¿Qué es el sistema solar y cómo se formó?

Las antiguas civilizaciones desconocían la existencia del Sistema Solar y no comprendían mucho más allá de lo que los rodeaba. Con los años, ya sea por experiencia o curiosidad, comenzaron con suposiciones místicas sobre lo que veían en el cielo.

Luego, el filósofo griego Aristarco de Samos sentó un precedente sobre la idea de un sistema basado en el Sol. Pero, Nicolás Copérnico fue quien desarrolló un sistema heliocéntrico.

Hoy, ya sabemos que el Sistema Solar es un sistema planetario cuya estrella central es el Sol. Y, alrededor de este, orbitan o giran varios planetas, planetas enanos y otros cuerpos celestes por efecto de la fuerza de gravedad. 

¿Qué es el Sistema Solar?

El sistema solar pertenece a la galaxia llamada Vía Láctea. Esta se encuentra constituida por miles de millones de estrellas situadas a lo largo de un disco plano de 100.000 años luz.

La estrella que da forma a todo el sistema planetario es el Sol. Este ocupa el centro de un enorme disco de material que se extiende por más de 30.000 millones de kilómetros. 

El Sol representa el 99,86% de la masa del sistema solar y es la estrella más cercana a la Tierra.

Se calcula que el Sol se formó hace unos 5000 millones de años y que está en la mitad de su vida. Además del Sol, el Sistema Solar contiene:

• 8 planetas.

• 5 planetas enanos.

• Más de 1 millón de asteroides conocidos.

• 644 lunas de planetas, planetas enanos y asteroides.

• 3701 cometas conocidos. 

La mayoría de estos objetos giran alrededor del Sol en órbitas con pequeñas inclinaciones en relación con la eclíptica. ¿Cómo lo hacen? Bajo la influencia de su campo gravitatorio. 

¿Cómo se formó el Sistema Solar?

Si bien es difícil precisar el origen del Sistema Solar, hay algunas explicaciones sobre cómo se ha formado. Una de las más aceptadas es la teoría nebular formulada por René Descartes en 1644, perfeccionada después por otros astrónomos.

Los científicos calculan que el Sistema Solar se formó hace unos 4670 millones de años debido a un colapso gravitatorio de una nube molecular gigante.

Existen 5 teorías o variaciones consideradas razonables sobre el origen del sistema solar:

1. Teoría de Acreción: asume que el Sol, al pasar a través de una nube densa interestelar, emergió rodeado de un envoltorio de polvo y gas.

2. Teoría de los Proto-planetas: inicialmente, una densa nube interestelar formó un cúmulo. Las estrellas resultantes, por ser grandes, tenían bajas velocidades de rotación. 

En cambio, los planetas, formados en la misma nube, tenían velocidades    mayores cuando fueron capturados por las estrellas, incluido el Sol

1. Teoría de Captura: el Sol sacó materia de una proto-estrella cercana. En cuanto a la baja velocidad de rotación del Sol se atribuye a que se formó antes que los planetas.

2. Teoría Laplaciana Moderna: la condensación del Sol contenía granos de polvo sólido que, a causa del roce en el centro, frenaron la rotación solar. Después, la temperatura del Sol aumentó y el polvo se evaporó.

3. Teoría de la Nebulosa Moderna: se basa en la observación de estrellas jóvenes, rodeadas de densos discos de polvo que se van frenando. Al concentrarse la mayor parte de la masa en el centro, los trozos exteriores, ya separados, reciben más energía y se frenan menos. Así, aumenta la diferencia de velocidades.

Planetas del Sistema Solar

El término planeta proviene del griego planëtes que se traduce como “errante” o “vagabundo”. Estos astros, de tamaño relativamente grande, se desplazan sobre una órbita alrededor de una estrella como el Sol.

A su vez, pueden ser orbitados por lunas u otros satélites naturales o artificiales, siendo el objeto dominante a lo largo de su órbita. A diferencia de las estrellas, carecen de luz propia y de emisiones de energía producto de reacciones nucleares en su interior.

Pero, ¿cómo se formaron? Pues bien, su formación se inició hace unos 4.600 millones de años, al mismo tiempo que el Sol. 

Los materiales ligeros que no quedaron atrapados en el Sol se alejaron más que los pesados. En la nube de gas y polvo original, que giraba formando espirales, había zonas más densas en las que más tarde se formarían los planetas.

Los planetas nunca están quietos, tienen diversos movimientos de los cuales los más importantes son dos: 

• Rotación: los planetas giran sobre sí mismos alrededor de su propio eje. Esto determina la duración del día de cada planeta.

• Traslación: los planetas describen órbitas alrededor del Sol. Cada órbita es el año del planeta y cada uno tarda un tiempo diferente en completar la vuelta. Cuanto más lejos del Sol, más largo es su año. Giran casi en el mismo plano, excepto Plutón que tiene la órbita más inclinada, excéntrica y alargada.

En cuanto a la forma y tamaño de los planetas, Mercurio, Venus, la Tierra y Marte son mundos pequeños y rocosos, con densidad alta. Además, tienen rotación lenta, pocas lunas -o ninguna- y forma bastante redonda. 

En cambio, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, son enormes y ligeros, hechos de hielo y gases. Estos gigantes gaseosos giran deprisa, tienen muchos satélites, más abultamiento ecuatorial y anillos.

Los planetas y todo el Sistema Solar continúan cambiando de aspecto. Sin prisa, pero sin pausa.

En fin, a los cuerpos astronómicos que cumplen con dichas condiciones básicas se les imponen otros requisitos para distinguirlos de asteroides y otros objetos espaciales:

• Tamaño: no menos de 1.000 kilómetros de diámetro.

• Forma: esférica debido al efecto de su propia gravedad.

• Masa: no tan masivo como para que su gravedad produzca en su núcleo reacciones atómicas de fusión.

Plutón

Plutón fue descubierto en 1930 por el astrónomo Clyde Tombaugh como el noveno planeta de nuestro sistema solar. Su nombre se debe al dios mitológico romano Plutón. Es pequeño, orbita alrededor del Sol y tiene la forma esférica.

En 2006 Plutón dejó de ser un planeta, luego de que la IAU lo reclasificara como un planeta enano de la nueva categoría Plutoide. Esto junto a otros 3 objetos en el sistema solar: Ceres, Makemake y Eris.

Sin embargo, el estado planetario de Plutón ha sido objeto de debate dentro de la comunidad astronómica desde su desclasificación como planeta. Al respecto, se concluye que la IAU debería rescindir su definición no científica de planeta enano. 

El restablecimiento del estado planetario de Plutón lo convertiría de nuevo en el noveno planeta desde el Sol. Después de Mercurio, Venus, la Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Esto requeriría correcciones en los libros de texto y en los planes de estudio.

Mientras tanto, podemos decir que Plutón es el planeta más pequeño de nuestro sistema solar ubicado en el cinturón de Kuiper. Debido a que Plutón es el objeto más grande en esta región, algunos lo llaman "Rey del Cinturón de Kuiper".

Algunos datos curiosos sobre Plutón

• El ancho de Plutón equivale solamente a la mitad de los Estados Unidos.

• Plutón hace un recorrido elíptico, con el Sol situado lejos de su centro. Más aún, su recorrido se inclina bastante del plano ordenado en el que el resto de los planetas giran alrededor del Sol. 

• Todo el sistema de Plutón-Caronte está inclinado hacia un lado. Plutón gira alrededor del Sol como una rueda con su eje de rotación apuntando hacia el Sol. 

• Si vivieras en Plutón:

• Tendrías que esperar 248 años terrestres para celebrar tu primer cumpleaños en años de Plutón.

• Verías a Caronte desde un solo lado del planeta. Esto es así porque la órbita de Caronte alrededor de Plutón tarda unos seis días terrestres y medio. A la vez, el día de Plutón -una rotación completa- tarda exactamente la misma cantidad de tiempo.

• A la distancia actual de Plutón al Sol, la temperatura en su superficie es de aproximadamente 400 grados bajo cero Fahrenheit. Se torna aún más fría a medida que se aleja del Sol. 

• Plutón está en una región alejada del sistema solar conocida como el Cinturón Kuiper donde hay muchos objetos de hielo y piedra. Pero están tan lejos del Sol que son muy difíciles de ver, incluso con telescopios muy potentes.

Clasificación del Sistema Solar

Además del Sol, los astrónomos clasifican los planetas y demás cuerpos de nuestro Sistema Solar en tres categorías:

Primera categoría

Los planetas solares: cuerpo celeste que está en órbita alrededor del Sol, con masa suficiente para tener gravedad y mantener el equilibrio hidrostático. Estos planetas tienen forma redonda y han despejado las inmediaciones de su órbita. 

Nuestro Sistema Solar tiene:

• 4 planetas terrestres o interiores: Mercurio, Venus, la Tierra y Marte.

• 4 gigantes gaseosos exteriores: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.

Segunda categoría

Los planetas enanos son cuerpos celestes en órbita alrededor del Sol, con suficiente masa para tener forma esférica, pero no la necesaria para haber despejado las inmediaciones de su órbita. 

Estos son: Plutón -catalogado como planeta hasta 2016-, Ceres -antes considerado el mayor de los asteroides-, Makemake, Eris y Haumea. 

Tercera categoría

Todos los demás objetos que orbitan alrededor del Sol son considerados cuerpos pequeños del Sistema Solar. En esta categoría se incluyen:

• Asteroides (con formas irregulares, la mayoría en el cinturón de asteroides, entre Marte y Júpiter)

• Objetos del cinturón de Kuiper (Sedna, Quaoar)

• Cometas helados de la nube de Oort.

• Meteoroides (con menos de 50 metros de diámetro)

¿Qué son los planetas exteriores?

La respuesta es sencilla: son aquellos que están más allá del cinturón de asteroides. Ellos son Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. También se los llama gigantes o gaseosos. Estos planetas son enormes masas de gas girando alrededor del sol, aunque tienen un núcleo sólido. 

Cinturón de asteroides

El cinturón de asteroides es la región del sistema solar situada entre las órbitas de Marte y Júpiter. En ella albergan una gran cantidad de pequeños objetos formados por roca y hielo, en su mayoría asteroides. 

Más de la mitad de la masa total del cinturón está contenida en 5 objetos: 

• Ceres, el planeta enano

• Los asteroides Palas, Vesta Higia y Juno. 

Se cree que estos objetos son los restos de un planeta que nunca llegó a formarse debido a la influencia gravitatoria de Júpiter. 

Nube de Oort

La nube de Oort, también conocida como nube de Öpik-Oort, fue descubierta en 1950 por el astrónomo holandés Jan Hendrik Oort. Se encuentra más allá de la órbita de Neptuno, hasta a un año luz de distancia del Sol. 

Esta nube esférica rodea a nuestro sistema solar como una cáscara. Y se estima que podría albergar entre 1.000 y 100.000 millones de objetos formados por hielo, metano y amoníaco. Esto equivale a una masa de 5 veces la del planeta Tierra.

Cinturón de Kuiper

Esta región del sistema solar situada más allá de la órbita de Neptuno es similar al cinturón de asteroides. Pero mucho más grande: 20 veces más ancho y hasta 200 veces más masivo.

El cinturón de Kuiper es donde se originan los cometas de periodo corto. Lleva el nombre del astrónomo Americano-Holandés Gerard Kuiper quien propuso su existencia en 1951.

El primer objeto del cinturón de Kuiper se descubrió en 1992, lo que demostró que la teoría de Kuiper era acertada.

También se compone de pequeños objetos residuales de la formación del sistema solar. En este caso, se estima que contiene alrededor de 35.000 objetos compuestos principalmente por agua, metano y amoniaco en forma de hielo. 

Su importancia reside en que contiene las claves para comprender cómo se formó el sistema solar.

Conclusión

El Universo es un lugar enorme. Y en medio de esa inmensidad nuestro sistema planetario es el único oficialmente llamado Sistema Solar. Sin embargo, los astrónomos han descubierto más de 3200 estrellas adicionales con planetas orbitando alrededor de ellas.

Pues bien, en nuestro Sistema Solar hay una estrella, el Sol. Este mantiene a muchos astros y materiales diversos girando a su alrededor por influencia de la gravedad: 

• 8 grandes planetas, junto con sus satélites.

• Planetas menores.

• Asteroides.

• Cometas.

• Polvo y gas interestelar. 

Según los científicos, los planetas y otros cuerpos que orbitan el Sol nacieron hace unos 4.500 millones de años. ¿Cómo? A partir de un disco de polvo y gas en rotación llamado la nebulosa protosolar.

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