jueves, 7 de abril de 2011

Teoría de los planetesimales


En la teoría comúnmente aceptada de la formación de los planetas, la denominada hipótesis nebular se sostiene que los planetas se forman por la agregación de granos de polvo que chocan y se van uniendo para formar cuerpos cada vez más grandes, denominados planetesimales. Cuando alcanzasen una medida aproximada de un kilómetro, podrían atraerse unos a otros debido a su propia gravedad, ayudando a un crecimiento mayor hasta la creación de protoplanetas de un tamaño aproximado al de la Luna. Los cuerpos más pequeños que los planetesimales no ejercen una atracción gravitaria suficiente sobre las partículas vecinas como para agregarlas, pero aun así se producen colisiones debido al movimiento browniano de las partículas o a turbulencias en el gas. Alternativamente, algunos planetesimales también podrían haberse formado dentro de una espesa capa de granos de arena situada en el plano medio de un disco protoplanetario, y que experimentase una inestabilidad gravitacional colectiva. Muchos de los planetesimales se destruirían debido a colisiones violentas, pero unos cuantos de los más grandes podrían sobrevivir a esos encuentros y continuar creciendo hasta convertirse, primero en protoplanetas y posteriormente en planetas.

Está generalmente aceptado que hace aproximadamente 3.800 millones de años, tras un período conocido como el Bombardeo intenso tardío (Late heavy bombardment), muchos de los planetesimales dentro del Sistema Solar habían sido o bien expulsados del mismo, a distantes órbitas excéntricas tales como la Nube de Oort, o bien habían colisionado con objetos más grandes debido a la atracción de los grandes planetas gaseosos (particularmente Júpiter y Neptuno). Unos pocos planetesimales podrían haber sido capturados como lunas, tales como Fobos, Deimos (las lunas de Marte), o muchas de las lunas pequeñas y de gran inclinación de los planetas jovianos. En la actualidad se están observando diversas zonas que, según los indicios recogidos, estarían en plena formación de planetesimales.

Los planetesimales que han sobrevivido hasta nuestros días son muy valiosos para la ciencia, ya que contienen información acerca del nacimiento de nuestro Sistema Solar. Aunque su exterior haya estado sujeto a una intensa radiación solar (lo que habría alterado su composición), su interior contiene un material prístino, esencialmente idéntico desde la propia formación del planetesimal. Esto convierte a cada planetesimal en una "cápsula del tiempo", y su composición podría contarnos mucho acerca de las condiciones de la Nebulosa protosolar desde la que nuestro sistema planetario se formó.

miércoles, 6 de abril de 2011

El sistema solar

Los planetas y los asteroides orbitan alrededor del Sol, en la misma dirección siguiendo órbitas elípticas en sentido antihorario si se observa desde encima del polo norte del Sol. El plano aproximado en el que giran todos estos se denomina eclíptica. Algunos objetos orbitan con un grado de inclinación considerable, como Plutón con una inclinación con respecto al eje de la eclíptica de 17º, así como una parte importante de los objetos del cinturón de Kuiper. Según sus características, y avanzando del interior al exterior, los cuerpos que forman el Sistema Solar se clasifican en:

    - Sol. Una estrella de tipo espectral G2 que contiene más del 99% de la masa del sistema. Con un diámetro de 1.400.000 km, se compone, de un 75% de hidrógeno, un 20% de helio y el 5% de oxígeno, carbono, hierro y otros elementos.
    -Planetas. Divididos en planetas interiores (también llamados terrestres o telúricos) y planetas exteriores o gigantes. Entre estos últimos Júpiter y Saturno se denominan gigantes gaseosos mientras que Urano y Neptuno suelen nombrarse como gigantes helados. Todos los planetas gigantes tienen a su alrededor anillos.

En el año 2006, una convención de astronomía en Europa declaró a Plutón como planeta enano porque no reúne las características necesarias para ser llamado planeta.

    - Planetas enanos. Esta nueva categoría inferior a planeta la creó la Unión Astronómica Internacional en agosto de 2006. Se trata de cuerpos cuya masa les permite tener forma esférica, pero no es la suficiente para haber atraído o expulsado a todos los cuerpos a su alrededor. Cuerpos como Plutón (hasta 2006 considerado noveno planeta del Sistema Solar), Ceres, Makemake, Eris y Haumea están dentro de esta categoría.
    - Satélites. Cuerpos mayores orbitando los planetas, algunos de gran tamaño, como la Luna, en la Tierra, Ganímedes, en Júpiter o Titán, en Saturno.
    - Asteroides. Cuerpos menores concentrados mayoritariamente en el cinturón de asteroides entre las órbitas de Marte y Júpiter, y otra más allá de Neptuno. Su escasa masa no les permite tener forma regular.
    - Objetos del cinturón de Kuiper. Objetos helados exteriores en órbitas estables, los mayores de los cuales serían Sedna y Quaoar.
    - Cometas. Objetos helados pequeños provenientes de la Nube de Oort.

El espacio interplanetario en torno al Sol contiene material disperso proveniente de la evaporación de cometas y del escape de material proveniente de los diferentes cuerpos masivos. El polvo interplanetario (especie de polvo interestelar) está compuesto de partículas microscópicas sólidas. El gas interplanetario es un tenue flujo de gas y partículas cargadas formando un plasma que es expulsado por el Sol en el viento solar. El límite exterior del Sistema Solar se define a través de la región de interacción entre el viento solar y el medio interestelar originado de la interacción con otras estrellas. La región de interacción entre ambos vientos se denomina heliopausa y determina los límites de influencia del Sol. La heliopausa puede encontrarse a unas 100 UA (15.000 millones de kilómetros del Sol).

Los diferentes sistemas planetarios observados alrededor de otras estrellas parecen marcadamente diferentes al Sistema Solar, si bien existen problemas observacionales para detectar la presencia de planetas de baja masa en otras estrellas. Por lo tanto, no parece posible determinar hasta qué punto el Sistema Solar es característico o atípico entre los sistemas planetarios del Universo.

lunes, 4 de abril de 2011

La teoría del big bang

Es una teoría para dar respuesta a cómo se formó el universo. Fue propuesta por el astrónomo belga Georges Lemaître en 1927 y desarrollada por el físico estadounidense George Gamow en 1948. Está teoría explica el origen del universo de este modo:
  1. Tanto la materia como el espacio y la energía estuvioeron en un comienzo concentrados en un mismo punto denominado punto primigénio.
  2.  Este átomo primigénio se expandió bruscamente en una gran explosión, y comenzó la expansión del universo: La energía se fue alejando en todas direcciones y se fue transformando en materia. A la vez que se formó la materia, se originó el espacio y el tiempo.
  3. Se fueron generando partículas subatómicas y, más tarde, los átomos más sencillos.
  4. A medida que el universo se expandía, fue descendiendo su temperatura y fueron surgiendo todas las estructuras astronómicas. En las estrellas, a partir del hidrógeno y del helio aparecieron los diferentes elementos químicos.