Un gran viaje hasta el nacimiento del sistema solar | Toda la línea de tiempo explicada

Viajamos en el tiempo hasta hace 4600 millones de años para ver el momento en que nació nuestro sistema solar. Vaya, no hay nada que se parezca a una estrella o un planeta. Hasta ahora, solo hay una nube gigante de polvo. Se llama nebulosa. Estas son moléculas de hidrógeno y elementos más pesados, junto con hielo, que quedaron allí de una estrella anterior. Pero esta nube no es densa, por lo que no puede convertirse en una estrella o un planeta. Pero luego llega una onda expansiva. Quizá incluso varias. Hay una explosión de supernova a un par de años luz de nuestra nebulosa. Esto es lo que sucede cuando una estrella gigante quema su combustible y luego colapsa por su propio peso. En este punto, hay un bum de tal fuerza que su luz puede verse a decenas de años luz de distancia.

La onda expansiva de la supernova llega a nuestra nebulosa. Como una ola del mar, golpea la nube de polvo, haciendo que se encoja y se vuelva más densa. Luego, la nebulosa gana un centro de gravedad común. Y empieza a atraer más y más partículas de polvo hacia sí misma. Esto ejerció mucha presión sobre el núcleo de la nebulosa y empezó a girar. Y cuanto mayor era la masa de la nube central, más rápido giraba. Las partículas dentro del núcleo chocaban más rápido y con mayor frecuencia. Esto elevó la temperatura de la nebulosa a varios miles de grados. En este punto, apareció una protoestrella. Era un sol joven e inestable. Cuando la temperatura en el núcleo de la nebulosa alcanzó los millones de grados, comenzaron las reacciones nucleares. Los núcleos de elementos ligeros como el hidrógeno y el helio chocaron entre sí y se fusionaron en elementos más pesados.

¡Hágase la luz! Hace 4500 millones de años, la protoestrella se convirtió en un Sol estable, pero un 30 % más tenue de lo que lo tenemos ahora. También quedó una nube gigante de polvo. Este es el remanente de material que no participó en la creación de nuestra estrella. Ahora puedes ver los objetos más grandes en esta nube. Los elementos pesados ​​y el polvo comenzaron a acumularse, formando protoplanetas. En esta etapa de la existencia del sistema solar, había alrededor de 100 protoplanetas, que variaban en tamaño desde la Luna hasta Marte. En ese entonces, no había nada más que un caos total. Estos protoplanetas no tenían órbitas claras y comenzaron a chocar entre sí. Algunos se estrellaron contra una pila de escombros, creando explosiones masivas. Otros chocaron tangencialmente y simplemente cambiaron su trayectoria. En este juego de billar cósmico, ganaron los protoplanetas más grandes. Literalmente se comieron los escombros más pequeños y se hicieron cada vez más grandes.

El caos no se detuvo hasta unos 100 millones de años después. Puedes ver algunos planetas casi formados. Mercurio, Venus, Tierra y Marte. Nuestro planeta ahora se parece más a un trozo de lava. El constante bombardeo de la superficie por varios asteroides ha calentado enormemente el planeta. Pero ahora ha comenzado a enfriarse. Todo salió bastante bien hasta que un villano desconocido apareció en el horizonte. Es Tea, un planeta hipotético del tamaño de Marte formado aproximadamente al mismo tiempo que los otros planetas. Y ahora, gira en espiral hacia la Tierra, ¡listo para golpearla! ¡Bam! Como resultado del impacto, una gran parte de nuestro planeta fue arrojada al espacio. La propia Tea fue hecha pedazos. Su núcleo se fusionó con el núcleo de la Tierra, mientras que el resto del material permaneció en la órbita de nuestro planeta.

Poco a poco, los escombros de ambos planetas comenzaron a chocar entre sí y se fusionaron en un gran cuerpo cósmico. Cuando el polvo se asentó, la Tierra recibió su satélite, la Luna. Otra hipótesis para la formación de la Luna sugiere que Tea era mucho más grande que la Tierra y solo arañó levemente nuestro planeta y continuó moviéndose sin perder su materia. Y la Luna se formó casi en su totalidad a partir de partículas de nuestro planeta. Como prueba de esta hipótesis, tenemos muestras de suelo lunar entregadas por los astronautas de la misión Apolo. Resulta que el suelo lunar es muy similar en composición a la corteza terrestre. Y solo pudo haber llegado allí como resultado de algún evento violento.

Gigantes gaseosos como Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno se formaron un poco más tarde y más lejos del Sol. Estos planetas son literalmente bolas de gas. Sin superficie sólida. Si pisas Júpiter, caerás hasta llegar a su núcleo. Estos chicos no pudieron tener una superficie sólida por varias razones. Se formaron más tarde, cuando otros planetas ya se habían apoderado de los metales y silicatos. También todos se originaron más allá de la línea de congelación. Este es un punto hipotético en algún lugar más allá de la órbita de Marte. El Sol no calienta el área detrás de esta línea lo suficiente como para que el agua esté en estado líquido. Así que había una enorme cantidad de hielo en las nubes de gas restantes.

3 millones de años después del nacimiento del Sol, estos materiales de construcción comenzaron a apilarse y a acumular masa, convirtiéndose en un proto-Júpiter. En un par de millones de años, esta bola de hielo podría alcanzar una masa unas 50 veces mayor que la de la Tierra. Y cuanto más pesada se volvía, más gas del disco podía acumular. En un corto período de tiempo, Júpiter absorbió casi todo el material del disco de gas cercano y acumuló alrededor de 318 masas terrestres. Júpiter tenía un campo gravitacional muy fuerte. Y causó estragos en todos los objetos en el área entre Marte y Júpiter. Los protoplanetas colisionaron allí con mucha más frecuencia, provocando su colapso. Como resultado, tenemos el cinturón de asteroides. Estos son fragmentos que no pueden volver a ensamblarse en un planeta completo debido a la intensa gravedad del gigante gaseoso.

Saturno, el siguiente de los cuatro gigantes gaseosos. Es 3 veces más pequeño que Júpiter. Se cree que es más pequeño porque está aún más lejos del Sol, a unas 10 distancias Tierra-Sol. Y comenzó su formación incluso más tarde, cuando Júpiter no dejó casi nada del disco de gas. Pero Saturno tiene otra característica distintiva: los anillos. Son tan anchos que podrían caber 21 planetas Tierra en ellos. Y son tan gruesos como un edificio de cinco pisos. Aún no sabemos cómo se formaron, pero hay dos hipótesis principales. Saturno tiene 82 lunas descubiertas hasta ahora. Puede que haya habido una más. Pero fueron destruidas en una salvaje colisión. Las lunas se hicieron añicos y se transformaron en pequeños fragmentos que comenzaron a orbitar al gigante gaseoso. Estos fragmentos, a su vez, chocaron entre sí y volvieron a romperse. Poco a poco, los escombros del tamaño de un rascacielos se convirtieron en pequeños granos de arena. Sí, los anillos de Saturno están formados por hielo y polvo cósmico.

Luego vienen Urano y Neptuno. Son mucho más pequeños, solo 14 y 17 masas terrestres. Se cree que no pudieron alcanzar el tamaño y el peso de Júpiter debido al fuerte viento solar. Gradualmente sopló el disco de gas fuera del sistema solar hacia el espacio interestelar. Así que había muchos menos materiales de construcción para nuevos planetas. Cuando se formó Urano, experimentó una colisión catastrófica con otro protoplaneta. Y probablemente uno muy grande. La colisión hizo que Urano cayera de costado. Todos los planetas tienen su eje de rotación apuntando hacia arriba. Pero el eje de Urano apunta hacia el Sol. Entonces parece más una bola rodante. Solo que está rotando en retroceso. Eso significa que está girando contra su propio movimiento. Es como un automóvil que avanza, pero sus ruedas giran en sentido antihorario.

Detrás de los gigantes del gas está el cinturón de Kuiper. Esta es el área más allá de la órbita de Neptuno. Aquí es donde quedaron los asteroides, el polvo y el hielo después de la formación del sistema solar. Es similar al cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter, pero es unas 100 veces más pesado. Sabiendo cómo se formó nuestro sistema solar, veamos cómo podría destruirse. El Sol tiene una vida útil, como cualquier otra estrella. En este momento, está a la mitad de su ciclo de vida. Cada segundo, el Sol convierte 4 millones de toneladas de materia en radiación solar. Gradualmente se quedará sin combustible y comenzará a quemar elementos más pesados ​​en su interior. Esto aumentará la temperatura, la luminosidad y el tamaño de la estrella.

En 1100 millones de años, el Sol será un 11 % más brillante de lo que es ahora. Los mares y océanos de la Tierra comenzarán a evaporarse y nuestro planeta se calentará cada vez más. En 3.500 millones de años, su brillo será un 40 % más alto de lo que es ahora. Las condiciones en la Tierra en ese punto serán similares a las que tenemos ahora en Venus. La vida será simplemente imposible. En 7.800 millones de años, el Sol comenzará a quemar hidrógeno en su superficie. Esto hará que se expanda y se convierta en una gigante roja. Será unas 256 veces más grande. En ese punto, la capa exterior de la estrella estará exactamente donde está ahora la órbita de la Tierra.

Pero perderá su masa, por lo que existe la posibilidad de que nuestro planeta migre un poco más lejos de él. Pero no importará, porque la vida en la Tierra no podrá volver a existir hasta dentro de varios miles de millones de años debido a la alta temperatura. Y un fuerte viento solar simplemente arrastrará nuestra atmósfera. Entonces, las pulsaciones térmicas dentro de la estrella arrancarán la capa exterior del Sol. Esta capa se convertirá en una nebulosa planetaria, casi exactamente como lo que vimos al principio. Y todo lo que quedará del Sol es una enana blanca, del tamaño de la Tierra, que se desvanecerá en unos pocos miles de millones de años.