Teorías sobre el origen del Sistema Solar

VIERNES, 16 DE OCTUBRE DE 2009

Teorías sobre el origen del Sistema Solar

Una vez más os presento un resumen de la conferencia ofrecida ayer por el científico Enrique López Cabarcos dentro de las XVIII Jornadas de Astronomía organizadas por la Sociedad de Ciencias Aranzadi en colaboración con el Kutxaespacio.

Espero que os guste. Advertiros de nuevo que las imágenes no se corresponden con las ofrecidas en la charla, sino que las he recopilado a través de google-imágenes para ilustrar el texto y facilitar su comprensión.

Teorías sobre el origen del Sistema Solar

Conferenciante: Enrique López Cabarcos (Departamento de Química Física II de la Universidad Complutense de Madrid)

Fecha: 15 de octubre de 2.009

1.-Introducción

El Sol contiene el 99,98% de la masa del Sistema Solar. El resto se encuentra repartido entre los planetas y otros objetos como asteroides y cometas. La teoría de la formación de las estrellas está bien explicada y podemos predecir su evolución en función de la masa que posean. Luego, podemos deducir que no es mucho lo que nos queda por conocer del Sistema Solar si lo vemos desde un punto de vista tan sólo de la masa, ya que sólo nos quedaría averiguar la evolución de un 0,02% de este sistema. Desgraciadamente, la teoría de la evolución estelar no predice la formación de planetas. Y lo que es más importante para el tema que se va a tratar, lo que más se desconoce de dicha evolución de las estrellas, es precisamente cómo nacen. Sabemos prácticamente lo que ocurre cuando la estrella ya ha nacido iniciando su brillo. Pero, ¿qué pasó para que se iluminara? Hoy en día se utiliza la radiación infrarroja para tratar de dar una solución a esta pregunta, ya que, lo que ocurre antes de que el astro empiece a emitir luz, es invisible en el espectro visible.

Propiedades del Sistema Solar y sus planetas.

-La primera propiedad que podemos destacar del Sistema Solar es la variedad de objetos y el orden en el que están dispuestos. Esta característica ya fue apuntada por Newton quien afirmó que los planetas se encuentran en un mismo plano y sus órbitas alrededor del Sol son elípticas con una cierta excentricidad.

-Todos los planetas giran alrededor del Sol en una misma dirección.

-Tenemos dos tipos de planetas: telúricos y gaseosos.

-En cuanto a tamaño podemos dividir los planetas en dos grupos: gigantes y enanos.

Sobre el orden de los planetas

La primera descripción del orden de los planetas se debe a Kepler (1.595), en la que comenta la posición de Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno. Kepler creía que los radios de las órbitas circulares de los planetas estaban en proporción con los radios de las esferas inscritas en sólidos platónicos dispuestos uno dentro de otro. En la esfera interior estaba Mercurio mientras que los otros cinco planetas (Venus, Tierra, Marte, Júpiter y Saturno) estarían situados en el interior de los cinco sólidos platónicos correspondientes también a los cinco elementos clásicos.

Pero las observaciones del movimiento retrógrado de Marte indicaron a Kepler que su teoría era incorrecta, es decir, el movimiento de los planetas no podía ser explicado por su modelo de poliedros perfectos y armonía de esferas. Entonces realizó sus cálculos con elipses y los resultados obtenidos encajaron con sus observaciones.

Modelo platónico del Sistema Solar presentado por Kepler en su obra Misterium Cosmographicum (1596).

Ley de Titius Bode: es una de las aportaciones más importantes al orden de los planetas. Relaciona la distancia de un planeta con respecto a su estrella. Equivale a la ecuación matemática:

R = 0,4 + 0,3.2n

Y predice la situación a la que puede encontrarse un planeta dando diferentes valores a “n”.

Pero esta ley no encaja bien para Neptuno. Se sabe que tras su órbita se encuentra el cinturón de Kuiper (a unas 100 U.A.) del que proceden los cometas de corto periodo mientras que los de largo periodo proceden de la nube Oort (a unas 100.000 U.A.),y que rodea al Sistema Solar a modo de esfera.

¿Pero qué ocurre entonces con los satélites que orbitan los planetas? ¿Cumplen esta ley? Una buena ley de la formación del Sistema Solar también debería predecir estas formaciones.

Todavía hay mucho que desconocemos de nuestro propio Sistema Solar. Por ejemplo, hace unos días se dio a conocer el descubrimiento de un nuevo anillo en Saturno formado por partículas a 80K, y con una densidad tan baja que no se vería con el espectro visible, ya que refleja muy poca luz, necesitando de observaciones en el infrarrojo para poder detectarlo. Y hace unos años, en 1.995, con el hallazgo de nuevos objetos transneptunianos, se rebajó a Plutón a la categoría de planetoide

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Nuevo anillo de Saturno descubierto.

El orden y variedad del Sistema Solar se reproduce en el orden y variedad de los satélites de los planetas gigantes. Este hecho lo contempló y estudió por primera vez Galileo en 1.610, publicándolo en su obra más importante: “Sidereus Nuncius”. En ella describió los movimientos del los cuatro satélites que hoy en día llevan su nombre. Los satélites galileanos son Io, Europa, Ganímedes y Calixto. Galileo estudió sus movimientos entorno a Júpiter y trató de calcular sus periodos orbitales, llegando a describir este planeta como un Sistema Solar en miniatura, lo que supuso una revolución en la época.

Apuntes tomados por Galileo de sus observaciones y publicados en el “Sidereus Nuncius”.

En resumen, una buena teoría que explique el origen del Sistema Solar, debe explicar también la formación de los planetas y sus satélites.

Si la ley de Titius Bode toma para los planetas del Sistema Solar, la ecuación matemática:

Rss = C1 + C2.2n

Para el caso de los planetas gigantes y sus satélites toma la forma en el caso de Júpiter y Saturno:

Rjup = A1 + A2.1,75n

Rsat = B1 + B2.1,5n

Al igual que los planetas del Sistema Solar, a medida de que se alejan del Sol, son menos densos, es decir, los satélites de Júpiter van perdiendo densidad conforme se alejan de él.

2.-Teoría de la formación de los planetas.

Se

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