CAPÍTULO 2 (o)
EL ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR
Ya vimos que las teorías más antiguas que pretendían explicar el universo, en realidad explicaban “el universo” que se alcanzaba a percibir en esos momentos. Este, salvo por la visión de las estrellas, no trascendía del sexto planeta del Sistema Solar(1). Dado que en esos primeros momentos existía un grado casi absoluto de misticismo en la humanidad, prácticamente nadie intentaba explicar el origen del universo por medio de teorías que estuviesen al margen de la teología.
Más adelante, fundamentado y aceptado el heliocentrismo para el “universo conocido”, e inventado el telescopio óptico que permitió ir más allá del límite de los planetas, el estado de cosas cambió substancialmente. En la misma medida en que se tomó conciencia de que el universo se extendía mucho más allá de los planetas y en la medida en que se comenzaron a descubrir las galaxias y cúmulos estelares diversos cada vez a mayor distancia, la primera pregunta que surgió fue: ¿hasta donde se extiende el universo?
Ya hablamos de la posible “infinitud” del universo y también dijimos que la teoría actualmente en boga para explicar su origen (teoría del "gran estallido", o "big-bang"), pone en tela de juicio que el universo sea infinito. Pero dejemos eso para abocarnos al Sistema Solar. En la misma medida en que los descubrimientos astronómicos se sucedían en progresión geométrica, se comprobó que el Sistema Solar era parte de la miríada de galaxias que conforman ese Universo conocido.
Dediquemos entonces unos párrafos al origen del Sistema Solar. Luego del primer modelo hipotético para su origen, elaborado en 1.775 por el filósofo alemán Emmanuel Kant, y enriquecida por el matemático francés Pierre Simón Laplace en 1.796, se gastó mucho tiempo y tinta en la postulación de muchos otros modelos. Aunque se ha retornado al modelo primigenio de estos dos, que ahora se conoce como Hipótesis de Kant y Laplace (figura 78).
De acuerdo a esta hipótesis, en un principio y en algún lugar del espacio, existía una nube de gas de dimensiones mayores que las del actual sistema solar. Esa nube, que giraba lentamente, poco a poco fue condensándose debido a que su fuerza gravitatoria atraía todas sus partículas hacia el centro. Así fue reduciéndose su tamaño y por lo tanto, para conservar su momento de inercia, fue acelerándose su velocidad de rotación.
Con esa aceleración se incrementaron las fuerzas centrífugas que actuaban sobre sus partículas, las que eran máximas a lo largo de un plano ecuatorial perpendicular a su eje de giro. De tal modo, la masa en rotación tomó una forma lenticular.
La fuerza centrífuga siguió contrayendo las partículas, con lo que ese núcleo, al que llamaron protosol, incrementó su masa. A mayor contracción siguió mayor velocidad de rotación, hasta que la fuerza centrífuga en la periferia de la masa lenticular, fue mayor que la atracción gravitatoria. Ello permitió que desde allí se “escapara” materia formando un anillo de partículas girando independientemente en torno al protosol. Pero como éste había perdido la masa que pasó a integar el anillo formado, debió desacelerar su velocidad de giro para seguir conservando su momento de inercia.
La contracción gravitatoria del protosol continuó; así volvió a aumentar su velocidad de rotación, hasta que por el mismo mecanismo anterior, un nuevo desprendimiento de masa gaseosa formó otro anillo. Así nuevamente disminuyó la velocidad de rotación del protosol. Ese fenómeno se repitió varias veces, en cada uno de los cuales del protosol de fueron desprendiendo sendos anillos de partículas.
A lo largo del tiempo las partículas de cada anillo fueron condensándose entre sí, dando lugar al surgimiento de los planetas. Asimismo y por un fenómeno similar, los planetas gigantes habrían dado lugar al surgimiento de sus satélites.
Esta teoría es adecuada para explicar porqué los planetas exteriores, gigantes, son gaseosos, en contraposición a los planetas denominados terrestres, que están constituidos por substancias sólidas (rocas). Esto sería producto de la diferenciación de materia que fue produciéndose en el protosol. Originalmente, en los primeros episodios de desprendimiento de materia debidos a las fuerzas centrífugas, se escaparon del mismo los elementos más livianos, gaseosos. De ese modo el protosol residual fue enriqueciéndose en materiales más pesados. Por tal razón los planetas gigantes, exteriores, son gaseosos y los planetas interiores son rocosos.
Para explicar el porqué Plutón no es un planeta gaseoso, siendo el más alejado del Sol, existe una teoría muy interesante. El astrónomo Lyttleton postuló que probablemente Plutón fue originalmente un satélite de Neptuno, teniendo una órbita regular a su alrededor. En algún momento de su existencia, habría pasado muy cerca de otro de los satélites de este planeta, Tritón, el cual también giraba en su órbita regular.
La conjunción de fuerzas gravitatorias de esa aproximación produjo grandes perturbaciones en el movimiento de ambos satélites, por lo que Plutón escapó de la atracción gravitatoria de Neptuno y se convirtió en un nuevo planeta (figura 79). Paralelamente Tritón fue también muy afectado en su movimiento orbital, comenzando a girar en sentido retrógrado, sobre una nueva órbita muy inclinada respecto a la eclíptica.
Existen unas cuantas teorías más para explicar el origen del sistema solar. Todas son interesantes, pero solo mencionaremos la de Fred Hoyle y Hannes Halfvén, que retoma todas las premisas de la hipótesis de Kant y Laplace, con la adición de que en el centro de la nebulosa original, existiría un fuerte campo magnético, cuyo efecto facilitaría el desarrollo de las diferentes etapas propuestas por Kant y Laplace para la formación del Sistema Solar.
No dedicamos más espacio a las viejas teorías, pues este enfoque “rejuvenecido” de la hipótesis de Kant y Laplace tiene muchos visos de ser real, a la luz de observaciones recientes. Al respecto, previamente habíamos mencionado a la nébula RCW49 (figura 22). De acuerdo a los estudios astronómicos más recientes, hay evidencias de que en ella se está formando una importante cantidad de estrellas y planetas. En tal sentido, los astrónomos de la NASA denominan a esa nébula: “nursery de estrellas”, e indican en ella la existencia de discos “protoplanetarios” girando alrededor de “soles infantiles” (en este momento recordamos con admiración la idea del protosol de Kant y Laplace).
Por otra parte, las recientes sondas espaciales han puesto en evidencia que alrededor de los planetas gigantes Júpiter, Urano y Neptuno, existen anillos similares a los de Saturno, aunque menos notables. Pero lo más intereante es que a lo largo de algunos de esos anillos de los planetas gigantes, se ha detectado la presencia de aglomeraciones de partículas, lo cual induce a pensar que las mismas se están uniendo entre sí de modo similar al proceso que habría dado lugar a la formación de los planetas, a partir de una masa gaseosa original.
Bien vale concluir este capítulo con una vieja frase: “Pensar que puede haber más de un mundo no es contrario a la razón ni a las escrituras. Si Dios se glorificó haciendo un mundo, cuantos más mundos haya hecho, tanto mayor debe ser su gloria.” (Bernardo de Fontenelle. La Pluralité des Mondes, 1.688).
Más adelante, fundamentado y aceptado el heliocentrismo para el “universo conocido”, e inventado el telescopio óptico que permitió ir más allá del límite de los planetas, el estado de cosas cambió substancialmente. En la misma medida en que se tomó conciencia de que el universo se extendía mucho más allá de los planetas y en la medida en que se comenzaron a descubrir las galaxias y cúmulos estelares diversos cada vez a mayor distancia, la primera pregunta que surgió fue: ¿hasta donde se extiende el universo?
Ya hablamos de la posible “infinitud” del universo y también dijimos que la teoría actualmente en boga para explicar su origen (teoría del "gran estallido", o "big-bang"), pone en tela de juicio que el universo sea infinito. Pero dejemos eso para abocarnos al Sistema Solar. En la misma medida en que los descubrimientos astronómicos se sucedían en progresión geométrica, se comprobó que el Sistema Solar era parte de la miríada de galaxias que conforman ese Universo conocido.
Dediquemos entonces unos párrafos al origen del Sistema Solar. Luego del primer modelo hipotético para su origen, elaborado en 1.775 por el filósofo alemán Emmanuel Kant, y enriquecida por el matemático francés Pierre Simón Laplace en 1.796, se gastó mucho tiempo y tinta en la postulación de muchos otros modelos. Aunque se ha retornado al modelo primigenio de estos dos, que ahora se conoce como Hipótesis de Kant y Laplace (figura 78).
De acuerdo a esta hipótesis, en un principio y en algún lugar del espacio, existía una nube de gas de dimensiones mayores que las del actual sistema solar. Esa nube, que giraba lentamente, poco a poco fue condensándose debido a que su fuerza gravitatoria atraía todas sus partículas hacia el centro. Así fue reduciéndose su tamaño y por lo tanto, para conservar su momento de inercia, fue acelerándose su velocidad de rotación.
Con esa aceleración se incrementaron las fuerzas centrífugas que actuaban sobre sus partículas, las que eran máximas a lo largo de un plano ecuatorial perpendicular a su eje de giro. De tal modo, la masa en rotación tomó una forma lenticular.
La fuerza centrífuga siguió contrayendo las partículas, con lo que ese núcleo, al que llamaron protosol, incrementó su masa. A mayor contracción siguió mayor velocidad de rotación, hasta que la fuerza centrífuga en la periferia de la masa lenticular, fue mayor que la atracción gravitatoria. Ello permitió que desde allí se “escapara” materia formando un anillo de partículas girando independientemente en torno al protosol. Pero como éste había perdido la masa que pasó a integar el anillo formado, debió desacelerar su velocidad de giro para seguir conservando su momento de inercia.
La contracción gravitatoria del protosol continuó; así volvió a aumentar su velocidad de rotación, hasta que por el mismo mecanismo anterior, un nuevo desprendimiento de masa gaseosa formó otro anillo. Así nuevamente disminuyó la velocidad de rotación del protosol. Ese fenómeno se repitió varias veces, en cada uno de los cuales del protosol de fueron desprendiendo sendos anillos de partículas.
A lo largo del tiempo las partículas de cada anillo fueron condensándose entre sí, dando lugar al surgimiento de los planetas. Asimismo y por un fenómeno similar, los planetas gigantes habrían dado lugar al surgimiento de sus satélites.
Esta teoría es adecuada para explicar porqué los planetas exteriores, gigantes, son gaseosos, en contraposición a los planetas denominados terrestres, que están constituidos por substancias sólidas (rocas). Esto sería producto de la diferenciación de materia que fue produciéndose en el protosol. Originalmente, en los primeros episodios de desprendimiento de materia debidos a las fuerzas centrífugas, se escaparon del mismo los elementos más livianos, gaseosos. De ese modo el protosol residual fue enriqueciéndose en materiales más pesados. Por tal razón los planetas gigantes, exteriores, son gaseosos y los planetas interiores son rocosos.
Para explicar el porqué Plutón no es un planeta gaseoso, siendo el más alejado del Sol, existe una teoría muy interesante. El astrónomo Lyttleton postuló que probablemente Plutón fue originalmente un satélite de Neptuno, teniendo una órbita regular a su alrededor. En algún momento de su existencia, habría pasado muy cerca de otro de los satélites de este planeta, Tritón, el cual también giraba en su órbita regular.
La conjunción de fuerzas gravitatorias de esa aproximación produjo grandes perturbaciones en el movimiento de ambos satélites, por lo que Plutón escapó de la atracción gravitatoria de Neptuno y se convirtió en un nuevo planeta (figura 79). Paralelamente Tritón fue también muy afectado en su movimiento orbital, comenzando a girar en sentido retrógrado, sobre una nueva órbita muy inclinada respecto a la eclíptica.
Existen unas cuantas teorías más para explicar el origen del sistema solar. Todas son interesantes, pero solo mencionaremos la de Fred Hoyle y Hannes Halfvén, que retoma todas las premisas de la hipótesis de Kant y Laplace, con la adición de que en el centro de la nebulosa original, existiría un fuerte campo magnético, cuyo efecto facilitaría el desarrollo de las diferentes etapas propuestas por Kant y Laplace para la formación del Sistema Solar.
No dedicamos más espacio a las viejas teorías, pues este enfoque “rejuvenecido” de la hipótesis de Kant y Laplace tiene muchos visos de ser real, a la luz de observaciones recientes. Al respecto, previamente habíamos mencionado a la nébula RCW49 (figura 22). De acuerdo a los estudios astronómicos más recientes, hay evidencias de que en ella se está formando una importante cantidad de estrellas y planetas. En tal sentido, los astrónomos de la NASA denominan a esa nébula: “nursery de estrellas”, e indican en ella la existencia de discos “protoplanetarios” girando alrededor de “soles infantiles” (en este momento recordamos con admiración la idea del protosol de Kant y Laplace).
Por otra parte, las recientes sondas espaciales han puesto en evidencia que alrededor de los planetas gigantes Júpiter, Urano y Neptuno, existen anillos similares a los de Saturno, aunque menos notables. Pero lo más intereante es que a lo largo de algunos de esos anillos de los planetas gigantes, se ha detectado la presencia de aglomeraciones de partículas, lo cual induce a pensar que las mismas se están uniendo entre sí de modo similar al proceso que habría dado lugar a la formación de los planetas, a partir de una masa gaseosa original.
Bien vale concluir este capítulo con una vieja frase: “Pensar que puede haber más de un mundo no es contrario a la razón ni a las escrituras. Si Dios se glorificó haciendo un mundo, cuantos más mundos haya hecho, tanto mayor debe ser su gloria.” (Bernardo de Fontenelle. La Pluralité des Mondes, 1.688).
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(1) Recordemos que los tres planetas más alejados, fueron descubiertos luego de la invención del telescopio óptico.
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