A medio camino entre las órbitas de Marte y Júpiter está lo que llamamos la “línea de hielo” o la “línea de nieve”. Este es el punto en el sistema solar donde se enfría lo suficiente como para que el agua se convierta en hielo sólido. El proceso de formación de planetas es diferente fuera y dentro de la línea de hielo porque el hielo aumenta significativamente la cantidad de material disponible para hacer planetas y el hielo es más pegajoso, por lo que es más fácil formar rocas más grandes antes en la historia del sistema solar. El resultado es que los primeros protoplanetas se forman más allá de la línea de hielo. Estos cuerpos se forman en un momento en que el Sol estaba rodeado por un disco de gas y polvo llamado disco protoplanetario. Si forma un planeta muy temprano en la historia del sistema solar, cuando el disco todavía está presente, su gravedad atraerá parte del gas en el disco. Si el planeta es muy masivo (aproximadamente 10 veces la masa de la Tierra), atraerá suficiente gas para que el gas se convierta en un componente importante de la masa del planeta. Esto lleva a una fase desbocada en la que la masa del planeta crece muy rápidamente hasta que se abre un hueco en el disco protoplanetario. Júpiter y Saturno hicieron esto. El resultado es que en el disco externo, más allá de la línea de hielo, tiendes a formar planetas gigantes.
Por el contrario, en el disco interno, dentro de la línea de hielo, es mucho más difícil formar cuerpos sólidos más grandes. Entonces los cuerpos sólidos tienden a ser más pequeños y se forman más tarde. El disco alrededor del Sol probablemente duró 3-5 millones de años. Cuando el disco desapareció, el disco interno probablemente solo había logrado hacer un montón de embriones planetarios con un tamaño comparable al de la luna o Marte. Tenga en cuenta que Marte es un planeta muy pequeño. Marte es solo el 10% de la masa de la Tierra. Durante los siguientes 100 millones de años, estos embriones continuaron colisionando entre sí y finalmente se unieron en los 4 planetas que vemos hoy. Esos planetas son principalmente solo la Tierra y Venus. Marte no es exactamente un planeta en el sentido de que la Tierra lo es. Marte es en realidad un embrión sobrante que se formó dentro del disco y nunca se fusionó con otros embriones para formar un planeta de tamaño completo. Mercurio es probablemente también un embrión, pero hay algunas cosas raras sobre Mercurio en las que no voy a entrar.
Así que esa es básicamente la historia. Así es como se obtienen planetas gigantes más allá de la línea de nieve y pequeños planetas rocosos dentro de la línea de nieve. Si quieres saber más, te recomiendo que veas esta charla de Sean Raymond de una conferencia hace algunos años:
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