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May 27 2013

El Universo en un día (4): “Formación del Sistema Solar”

Ricardo comienza la ponencia

Poco a poco nos acercamos al presente. Ahora, de la mano de Ricardo Hueso, estudiamos la creación de nuestro Sistema Solar. Todo comenzó en una nebulosa protoplanetaria… pero a la vista de la gran variedad de cuerpos que actualmente vemos en nuestro Sistema Solar (planetas interiores, gigantes gaseosos, Urano y Neptuno, asteroides, planetas enanos, cometas, TNOs…) supone todo un reto entender el proceso de formación del mismo. Hay varias características notables. Por un lado, todos los planetas giran en el mismo plano. Por otro, el 99% del momento angular está en los planetas, aunque el Sol tiene el 99% de la masa de todo el sistema. Lo importante es que el momento angular se conserva, y el actual se conserva desde el momento de la formación del Sistema Solar, por lo que su estudio será clave para estudiar nuestro origen.
Estructura de nuestro Sistema Solar
Ya en su momento Descarte se planteó la formación de las estrellas, y posteriormente Kant y Laplace desarrollaron la hipótesis nebular, por la cual ocurrió el siguiente ciclo: La nebulosa inicial giraba lentamente, pero al condensarse y conservarse el momento angular, comenzó a girar más rápido, dando lugar a la aceleración centrífuga y la forma de disco.

Aunque el Sol es el 99% de la masa del Sistema Solar, los planetas tienen el 99% del momento angular
Por otro lado es importante la observación de las nebulosas, pues en muchas de ellas es evidente la forma de burbuja causada por la onda expansiva de una supernova. Este proceso causa que las nubes se condensen y compriman más, a la vez que se enriquece de metales pesados. En concreto hace referencia al estudio de isótopos de Fe-60 en nuestro Sistema Solar y que delatan un origen en la explosión de una supernova. También es de destacar que simulaciones por ordenador muestran como la formación estelar tiene lugar en forma de filamentos dentro de la nebulosa. Cuando se estudian los discos protoplanetarios, existen algunos, como los encontrados en el interior de la nebulosa de Orión (M42), que no presentan la clásica forma de disco y se cree que esto puede ser debido a  la intensa radiación circundante. Estos discos tiene un tamaño promedio de 50 UA. Sin embargo otros, presentes en nebulosas menos densas, presentan la clásica forma de disco y unos tamaños entre 200 y 500 UA.
Las burbujas observadas en las nebulosas
Durante los primeros 5 millones de años, en la nebulosa protoplanetaria se formaron los planetesimales por agregación del polvo del disco. Se comprende bien el proceso de formación de cuerpos hasta un tamaño de 1 o 10 metros, pero para cuerpos de mayor tamaño, aún no se tiene una teoría sólida. en la región interior, millones de planetesimales dieron lugar a los planetas rocosos, y sus restos quedaron en lo que hoy conocemos como cinturón de asteroides -entre Marte y Júpiter-. Dentro del Sistema Solar existió un zona, denominada barrera de hielo, la cual divide el material que sería expulsado hacia el exterior (agua evaporada y gases) por la radiación solar y los que no. Ahora surge la gran pregunta: ¿y el agua que hay en la Tierra? Esta fue causada por el denominado Gran Bombardeo Tardío, durante el cual, el sistema solar interior fue bombardeado por millones de cometas (su precipitación se cree que fue originada por una variación orbital de Neptuno).
Creación de los planetesimales

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