El Sistema Solar es un sistema planetario de la Vía Láctea que se encuentra en uno de los brazos de ésta, conocido como el Brazo de Orión. Según las últimas estimaciones, el Sistema se encuentra a unos 28 mil años luz del centro de la Vía Láctea. Está formado por una única estrella llamada Sol, que da nombre a este Sistema, más ocho planetas que orbitan alrededor de la estrella: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno; más un conjunto de otros cuerpos menores: planetas enanos (Plutón, Eris, Makemake, Haumea y Ceres), asteroides, cometas, así como el espacio interplanetario comprendido entre ellos. Y, no lo olvidemos, algunos planetas están acompañados de “pequeños mundos” que llamamos satélites naturales y en el caso de la Tierra Luna.

  La Gran Nebulosa de Orión, también conocida como M42, es una de las nebulosas más famosas del cielo. Si hacemos un viaje en el tiempo hacia el pasado y nos situamos en aquel tiempo de hace unos cuatro mil quinientos millones de años, seguramente podríamos haber contemplado una hermosa Nebulosa que, parecida a ésta de arriba, dió lugar al nacimiento del Sol y de todos los planetas y lunas del Sistema Solar en el que vivimos ahora nosotros. Para entonces, varios miles de millones de estrellas habían vivido y habían muerto, algunas, las más masivas, explosionaron como supernova y dieron lugar a Nebulosas que, como decimos, a partir de una de ellas surgió todo nuestro entorno.

Aunque estemos contemplando IC-434 Nebulosa de la Cabeza de Caballo, lo cierto es que en aquella Nebulosa primordial a partir de la que se formó el Sistema solar, también estaban presentes los gases primordiales y el polvo o sustancia cósmica mezclada con elementos tales como el Carbono, el Oxígeno, el Silicio, el Nitrógeno, Hierro o Azufre entre otros muchos, hechos todos ellos en aquellas estrellas que murieron para poder dejarlos espacirdos por el espacio interestelar para formar nuevas estrellas y nuevos mundos.

Si pudiéramos tener una vida eterna y nos situáramos cerca de una de estas inmensas nubes de material estelar transmutado en las distintas fases de la fusión, podríamos contemplar como inmensas extensiones de espacio estaban ocupadas por estos objetos residuales de las explosiones de estrellas al final de sus vidas. Al principio, la nube primigenia es enorme y en algunas regiones espesa y densa y en otras tenue como el velo de la bailarina de las Mil y una noches. El tiempo sigue su transcurrir y, la Gravedad -que nunca duerme-, va ejerciendo su atracción sobre los átomos que se van juntando hasta crear grandes regiones en las que, el material allí acumulado se hace más y más caliente. Pasan millones de años antes de que, en el núcleo de aquel conglomerado de gas, la temperatura llegue hasta un nivel que hace que, aparezca la incandescencia y, a millone de grados, se producen las primeras etapas de la fusión nuclaer del hidrógeno en Helio. ¡Ha nacido una estrella!

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                 Estas son imagenes captadas por el Hubble de una estrella en formación

Las estrellas, a partir de ese momento en el que comienzan la fusión nuclear, son objetos astronómicos que brillan con luz propia y que, según la masa que los conforma, pueden durar millones, cientos o miles de millones de años. Son esferas de plasma que se mantienen gracias al equilibrio de dos fuerzas contrapuestas: Por una parte, la fuerza de Gravedad que trata de comprimir la materia de la estrella hacia el centro de masas, hacia el núcleo, y, por otra parte, la fusión que se está produciendo en el núcleo de la estrella, hace que el plasma se vea expandido con fuerza hacia fuera y, tal como sucede en los gases, tiende a expandirse siendo frenado por la Gravedad y esta es, al mismo tiempo frenada por la presión de radiación de la fusión. Esa es básicamente la explicación de la estabilidad estelar que, a partir de ahí, puede estar, como digo, miles de millones de años en la secuencia principal.

Se cree que al mismo tiempo que se formó el Sol en el centro caliente de aquella nube, las zonas más extremas y más frías van apareciendo nudos de materia condensada, estas agrupaciones de materia van juntándose también por su propia atracción gravitatoria. Más tarde, y según la moderna teoría sobre el origen del Sistema solar, esos nudos de materia condensada -casi siempre desprendidas de la propia estrella en formación- se convierten en planetas y, algunos, tienen a su vez en órbita otros pequeños nudos de materia que serán sus futuros satélites.

Ese cuadro nos proporciona una imagen más o menos verídica de cómo se llegaron a formar los mayores planetas del Sistema solar: Júpiter Saturno, Urano y Neptuno. Los que denominamos planetas gigantes y están formados principalmente por hidrógeno y helio. Los mismos gases que componían la masa del Sol y de la mayoría de las estrellas. Pocas dudan caben al respecto: Los planetas gigantes se formaron de la misma manera que una estrella, con el importante detalle que, no pudieron llegar a fusionar el hidrógeno en Helio debido a su escasa masa.

Claro que, como en todo lo que gira alrededor del inmenso Universo, también en la formación de planetas alrededor de su estrella van surgiendo polémicas. Recientemente se han descubierto planetas que giran en sentido contrario al de sus estrellas madres y, tal realidad, va en contra de lo que sería físicamente normal, es decir, que giren todos en el mismo sentido que lo hace la estrella.

Todas esas explicaciones relacionadas con los planetas gigantes, pueden ser más o menos acertadas pero, de momento, esas son las hipótesis que tenemos de cómo se formaron los gigantes gaseosos pero, ¿qué pasó con Mercurio, Venus, la Tierra y Marte, esos planetas pequeñitos y rocosos? Todos ellos, conocidos bajo la denominación de planetas parecidos a la Tierra, son, como podéis contemplar en la imagen comparativa de arriba, bastante pequeños si los comparamos con los planetas gigantes; por ejemplo la Tierra es la trescientasava parte de Júpiter por lo que a la masa se refiere. Es esa pequeña masa de la Tierra la que constituye un problema. No parece haberse podido condensar a partir de los gases de la nube primigenia como hizo Júpiter y el resto de sus hermanos gigantes gaseosos.

Entonces, ¿cómo se formó la Tierra y sus hermanos más pequeños? Se trata, aunque no se hable mucho de ello, de uno de los misterios en el relato científico del Génesis. Los astrónomos creen que sucedió algo así:

“Al principio había una nube de materia gaseosa, con el joven Sol en su centro. Gradualmente, a medida que fueron pasando los años, esa nube fue perdiendo su calor en el espacio. Cuando se enfrió lo suficiente, los átomos del interior de la nube comenzaron a juntarse hasta formar pequeños grupos de materia sólida.

Estos primeros grumos de materia que aparecieron en abundancia eran diminutos trozos de Hierro. Y fueron los primeros en hacer su aparición porque los átomos de hierro tienen más probabilidad de unirse unos a otros que la mayoría de los átomos restantes y es, por tanto, más probable que se reunan formando pequeños bloques. Después del hierro, los siguientes trozos de materia sólida en aparecer fueron granos de materiales parecidos a las rocas. A continuación, esos trozos de hierro y de roca comenzaron a dar vueltas alrededor del Sol, inmersos en los gases más ligeros de la nube primordial. Algunos chocaron y se unieron, ose vieron atraídos hasta unirse por la fuerza de gravedad, formando así cuerpos más grandes, hasta alcanzar el diámetro de un kilómetro y medio.

A continuación el Sol resplandeció, en medio de un violento estallido, como acostumbran a hacer las estrellas jovenes que quieren demostrar su fuerza energética lanzando emisiones ultravioletas al espacio interestelar mediante violentas erupciones. Ese estallido primordial del Sol, el viento solar, hizo volar los gases ligeros partiendo de la zona interior del Sistema solar. Pero aquellos cuerpos formados por hierro y roca, que contenían miles de millones de átomos independioentes, eran demasiado pesados para ser expulsados fuera de la corriente de partículas por la radiaicón procedente del Sol. Continuaron moviendose en círculo alrededor del Sol y acu,mulando materia que los hizo más y más grandes, los gases ya habían desaparecido y, cada uno de ellos: Mercurio, Venus, La Tierra y Marte, quedaron así convertidos en pequeños planetas rocosos que llevaban, en su interior, una inmensa cantidad de elementos que serían la seña de identidad de cada uno de ellos con el paso del tiempo.”

También, más allá de los grandes planetas gaseos, se formaron pequeños planetas o, planetas enanos que no eran de gas y sí de materiales sólidos y, ese hecho -planetas rocosos cerca y lejos del Sol-, aún nadie ha sabido explicarlo de manera convincente. ¿Por qué unos están cerca del Sol, después se produce una transición intermedia de planetas gasesoso enormes y, mucho más allá, vuelven a formarse pequeños planetas sólidos? Y, por otra parte, están las lunas que acompañan a esos planetas gigantes que, como la misma Tierra, también son sólidas y, como sabemos tienen hasta sus propios volvanes y océanos.

Al menos seis lunas exteriores tienen océanos bajo la superficie que podrían ser lugares acogedores para la vida: Europa, Ganímedes, Calisto, Titán, Encelado y Tritón. Y, de todos esos pequeños mundos que orbitan alrededor de los grandes planetas gaseosos, tampoco tenemos una explicación muy fiable que digamos. Así que, buscamos el Bosón de Higgs, hablamos de “materia oscura”, nos sumergimos en los profundos océanos del “vacío”, nos atrevemos con teorías que van mucho más allá de nuestros conocimientos actuales de la materia y de la energía que conforma el Universo y… ¡No conocemos ni nuestro propio entorno! Lo único que sabemos de manera más acertada es, la formación del Sol, del resto de los cuerpos planetarios y demás cohorte que por el espacio de “nuestro barrio”, al que llamamos Sistema solar, saber lo que se dice saber, no sabemos lo suficiente como para poder dar una explicación fidedigna de lo que en realidad sucedió en su formación.

No es solamente el Sistema solar en el que vivimos lo que nos esconde secretos que tenemos que desvelar, sino que, mucho más cerca de nosotros aún, es decir, nosotros mismos, somos unos desconocidos y no sabemos explicar como se pudo transmutar, “la materia inerte” en “pensamientos”. ¡Son tántos los secretos que no hemos sabido desvelar…!

En un lugar como ese que vemos arriba comenzó todo, surgió nuestra estrella, el Sol y a su alrededor los planetas de nuestro entorno y todos los objetos que los acompañan. Pasados algunos miles de millones de años, se produjo la maravillossa transición que dio lugar a lo que podemos conte,mplar en la segunda imagen de abajo, aquella primera célula replicante que nos trajo aquí. A partir de aquel momento, la historia de nuestra especie caminó por inciertos caminos de peligros e inciertos futuros pero, a pesar de todo, aquí estamos para tratar de saber…

¡Quiénes somos, hacia donde vamos y, donde estamos!

¿Lo lograremos?

emilio silvera

Aun no hemos podido tomar una intantánea de nuestro Sistema Planetario y, nos tenemos que conformar con alguna concepción artística del mismo que nunca podrá reflejar la realidad, sino que tan sólo será una triste aproximación de lo que reralmente es este complejo equilibrio que llamamos sistema solar.

¿Quiém de ustedes no ha sentido curiosidad alguna vez por cómo se formó? ¿Qué estrella sería la que al final de su vida, sembró toda la región con una Nebulosa de la que surgieron todos los cuerpos que hoy podemos estudiar, desde el Sol hasta el último de los planetas y sus lunas acompañantes?

Nosotros, hemos venido a caer en un planeta de extraordinaria riqueza de materiales y posibilidades. Precisamente por eso, ha sido posible que tras un largo período de tiempo evolutivo, surgiera la vida inteligente que ha llegado a saber de su situación en el Cosmos, en una Galaxia espiral con doscientos mil millones de estrellas en cien mil años-luz de diámetro, dónde el sistema solar ocupa una mínima fracción de espacio situado en el interior del Brazo de Orión, a unos 30.000 años-luz del Centro Galáctico.

La formación del Sol y de los planetas fue lenta, lo que marcaba el ritmo del Universo que se rige por un Tiempo muy distinto al nuestro de corto recorrido. Lo que para nosotros es toda una vida, para el Universo es menos que el pestañear de nuestros párpados. Todo en el inmenso Universo se hace a lo grande y, en esa dinámica celeste, el Sistema Solar tardó mucho en fraguar a partir de aquella Nebuluso.

Hemos podido a saber de todo esto y conocemos que, nuestra sistema planetario es simplemente uno más entre un sin fín de ellos que pululan por la Galaxia Vía Láctea y por otras muchas que, como la nuestra, atesoran maravillas como la propia Tierra y, lo más seguro será que también, especies inteligentes que observen y traten de descubrir el origen de su existencia como nos pasa a nosotros.

En nuestro caso, las teorías son muchas y, de entre todas ellas, prevalece la más probable de que una  gran Nube Molecular de gas y polvo y rica en todo tipo de materiales, surgió de una explosión supernova y tras mucho tiempo de gestación, hace ahora unos 4.600 millones de años, surgió la protoestrella que más tarde sería nuestro Sol y se formaron los planetas y demás cuerpos que alrededor de él orbitan.

                                        Esta imagen de ayer, nos viene como anillo al dedo para representasr lo que queremos

Imagen del Telescopio Espacial Hubble (HST) de los discos protoplanetarios en la Nebulosa de Orión, un “criadero de estrellas” probablemente parecido a la nebulosa en la que se formó nuestro Sol. Ayer sacamos una Imagen muy parecida en la que aparecían diversos probables sistemas planetarios futuros.

Lástima que nosotros, los ocupantes “inteligentes” de la Tierra,  pese a poseer potentes y magnificos telescopios, no podemos ver en todo su conjunto, la maravillosa Imagen del Sistema Solar y simplemente nos tenemos que conformar con ver, partes fraccionarias del mismo y que corresponden a las regiones más cercanas que nos circundan en espacios más cercanos que nos permiten captar con nitidez, los objetos y cuerpos que nos son tan familiares de nuestro entorno cercano. Sin embargo, al ritmo que marcha la Ciencia y las Tecnologías, no tardará mucho en el tiempo, para que podamos articular sofisticados aparatos que dotados de otras técnicas nuevas, se desplazarán hasta las distancias necesarias para que, la perspectiva completa de nuestro Sistema Solar esté a nuestro alcance.

 Urano, el séptimo planeta desde el Sol con su color azul verdoso es inconfundible que es debido a la absorsión de la luz roja por el metano de su atmósfera superior que es del 2%, mientras que el resto está formada por el 83% de hidrógeno y el 15% de helio.

Una carta celeste nos dirá, por ejemplo, la situación exacta de Urano, que se desplaza lentamente entre las estrellas más débiles que podemos observar a simple vista. Estándo situado a una distancia de unas veinte veces la de la Tierra al Sol, fue más que suficiente para que, en la antigüedad no fuera conocido, su distancia lo impedía en aquella época de rudimentarios telescopios y, ahora, a nosotros nos pasa igual en relación al conjunto del Sistema Solar.

El Sol liberó una gran cantidad de calor que provocó la aglomeración de la materia; algunos cúmulos de materia medían varios kilómetros. Cuando la nebulosa protosolar colapsó hizo que el disco girara más rápido y el material se condensó, de modo que los átomos comenzaron a colisionar.

El centro de la nebulosa se volvió cada vez más caliente que el círculo de su alrededor. La forma de disco se hizo más pronunciada, también conocida como disco protoplanetario, con un diámetro de unas 200 UA y una protoestrella en el centro: el Sol.

Pasados 100 millones de años, aumentó mucho la temperatura y la presión en el núcleo del Sol, y su hidrógeno empezó a fundirse. Se creó una fuente de energía interna que contrarrestó la fuerza de contracción gravitacional, hasta alcanzar el equilibrio hidrostático.

Los planetas se formaron a partir de una nube de gas y polvo, conocida como nebulosa solar, gracias a la aglomeración de granos de polvo en órbita alrededor del Sol. Primero se formaron cuerpos largos, planetasimales, que incrementaron gradualmente por colisiones constantes durante los siguientes millones de años.

En el exterior se formaron cuatro grandes masas que dieron origen a los planetas gigantes gaseosos. La fuerza de la gravedad de Júpiter hizo imposible que se unieran los objetos protoplanetarios, hoy conocidos por el nombre de cinturón de asteroides. Júpiter y Saturno pudieron juntar mucho material y se convirtieron en gigantes gaseosos, mientras que Urano y Neptuno capturaron mucho menos material, y son conocidos como gigantes de hielo porque sus núcleos están hechos principalmente de hielo.

El conjunto de lo que llamamos sistema solar y que contiene a todos los planetas más sus 61 (¿o eran más) satélites conocidos, además de incontables asteroides, cometas y meteoritos conforma todo “nuestro barrio” local. El afelio de la órbita de Plutón, a más de 7 300 millones de kilómetros del Sol, determina el límite exterior del sistema planetario conocido, aunque muchos objetos del Cinturón de Kuiper se encuentran más allá de este límite y algunos cometas de período largo viajan quizá hasta una distancia igual a la mitad de la distancia de la estrella más próxima.

    Preduzcos como éste nos amenazan

Los asteroides son nuestros vecinos más cercanos, están en una u otra forma, vinculados a nuestro destino. Los que cruzan nuestra órbita son llamados los geocruceros.  Los Astrónomos han  consideraron las trayectorias de los asteroides susceptibles de poner fin a millones de vidas humanas sobre nuestro planeta. Acordaos del ya famoso Apophis, un asteroide de pequeño tamaño, unos 250 metros de anchura que, sin embargo,  podría representar una amenaza.  Estimamos actualmente a una entre 45 000 la probabilidad que esta piedra venga para estrellarse en el océano Pacífico el 13 de abril de 2036.

Gracias a que en 1608 se inventó (por casualidad) el Telescopio, pudo Galileo hacer su inmenso trabajo que abriría el campo hacia un nuevo horizonte mucho más lejano que el que hasta entonces temíamos de la concepción del Universo y de las estrellas que lo pueblan. Él podríamos decir que fue el primero que señaló el camino a seguir. Más tarde, vendrían muchos más que como Tycho Brahe y Kepler, Newton o William Herschel… nos dijeron lo que en el espacio ocurría.

No sería justo adjudicar el mérito de los comienzos a nuestro entorno cercano. Civilizaciones del pasado remoto como la Sumeria, los Babilónios, los Chinos, Egipcios o Hindúes, también tuvieron mucho que decir al señalar el camino celeste de las estrellas. Más tarde vendrían los Griegos, Mayas…y otros pueblos que, cada uno a su manera de ver las cosas, dejaron su impronta del Cosmos que, como una guía inicial en el estudio de una disciplina, más tarde seguimos nosotros para profundizar más y perfeccionarla. Hoy, podemos decir con orgullo que tenemos unos profundos conocimientos del Universo sólo limitados por nuestras propias limitaciones en el saber que no hemos podido alcanzar todavía. Y, no sabría decir qué medidas podríamos tomar para salvar la grave situación que se nos presentará el día que se nos venga encima un cuerpo de grandes prorciones.

Hasta ahora, hemos tenido mucha suerte los miembros de la especie Humana.  Probablemente un acontecimiento como el que arriba podemos ver podría eastar a la “vuelta de la esquina” del futuro y, con los medios actuales, poco podríamos hacer. La realidad es muy diferente a esas películas de Hollywood que todos hemos visto, en las que, el protagonista y su equipo, se sacrifican y salvan la Tierra.

Millones de asteroides frecuentan la región del espacio y tenemos el escudo protector de Júpiter que, al ser una planeta de inemnsa masa, atrae a muchos de los “excursionistas que se nos acercan a nuestras inmediaciones. Pero la suerte no dura para siempre. El cinturón de Kuiper contiene más de mil mil millones de cometas y por lo menos tanto en la nube de Oort. Todos estos objetos sufren las leyes de la mecánica celeste y su ballet alrededor del Sol es caótico por naturaleza.  La menor perturbación basta para desviar su órbita. Basta por ejemplo que un asteroide sufra perturbación mínima pasando cerca de un satélite de Júpiter para que su trayectoria sea desviada peligrosamente con destino a la Tierra.

    Sistema solar de Kepler-22b en comparación con el nuestro

Claro que todo, absolutamente todo en nuestras vidas, debe ser tomado con cierto humor y, los científicos, esos señores con bata tan serios, de vez en cuando tienen algún destello de humor unido a alguna excentricidad. Por ejemplo, llamar “Goldilock” a la zona de habitabilidad de un sistema solar. Seguro que todos recuerdan el cuento de Ricitos de oro (Goldilock) en el que una niña entraba en la cabaña de unos osos y encontraba unos cuencos de sopa. Uno era demasiado grande; el otro, demasiado pequeño; en uno la sopa estaba demasiado caliente; en el otro, demasiado fría…

En la búsqueda de planetas habitables en el universo, los científicos se encuentran en una situación similar a la de la niña del cuento. En ocasiones, los planetas descubiertos se encuentran demasiado cerca de su estrella solar, lo que los convierte en planetas demasiado calientes y abrasadores para albergar alguna posibilidad de vida. En otras, en cambio, están demasiado lejos de la fuente de calor, lo que los hace gélidos y helados. La mayor parte de los exoplanetas encontrados son gigantes gaseosos, varias veces mayores que Júpiter, y se encuentran dispersos y alejados de esa confortable zona de habitabilidad en la que la temperatura es aceptable para que se pueda encontrar agua líquida, o incluso la posibilidad de albergar algún tipo de organismo vivo.

Claro que, sobre todo, debemos ser humildes y ser conscientes de que, nuestro Sistema Solar, es tan sólo una fracción pequeña, muy pequeña comparada con el contexto de nuestra Galaxia en la que, además del Sol y de la Tierra y de  nuestros planetas vecinos, están presentes muchímas más estrellas y sistemas solares que, como el nuestro, tendrán la misma opción de contener, en alguno de sus planetas situados en la zona adecuada, formas de vida que, como la nuestra, esté también, observando el Universo y planteándose las mismas o parecidas preguntas que nosotros nos hacemos y estarán también, preocupados por los mismos problemas que nosotros. Fijaos en la representación de arriba, el pequeño “mundo nuestro” comparado con la totalidad de la Galaxia.

Cierto es que, la Tierra y la Luna son (junto con el Sol) y el resto de planetas de la vecindad,  lo único que tenemos para que nuestras vidas estén “garantizadas” hasta donde puedan realmente estarlo, y, es lógico que sintamos un poco de preocupación por lo que en nuestro entorno pudiera pasar. Simplemente por el hecho de que la Luna no estuviera ahí, las cosas se nos pondrían muy mal: Años de 1.000 días, días de 8 horas, holas de 30 metros en los océanos del planeta…Y un sin fín de problemas más que no quiero ni pensar.

Saber y conocer nuestro Sistema Solar, nuerstra vecindad más próxima, nos dará la opción de poder paliar más adelante, cualquier acontecimiento no deseado que se nos pudiera venir encima y, si la cosa es de extrema graverdad, debemos prepararnos para cuando eso llegue (que llegará) y poder escapar hacia otros planetas que, como la Tierra, nos pueda dar alojamiento. Y, si hacemos eso antes de que llegue el fatídico momento…¡Mucho mejor!

emilio silvera