¿Por qué los planetas internos del sistema solar contienen átomos de los elementos más pesados?

Esta es un área abierta de investigación. La teoría más plausible en estos días, y uso la palabra plausiblemente, es que el material que eventualmente haría que los planetas interiores rocosos se formaran a partir de la aglomeración bastante rápida de partículas de polvo en la nube que colapsó para formar el Sol, inmediatamente antes del Sol. comenzó a fusionar hidrógeno. En este punto, los principales gigantes gaseosos, Júpiter y Saturno, ya se habrían formado y habrían sacado la mayor parte del hidrógeno y el helio restantes de la nube.

Los primeros planetesimales que se formaron a partir de este polvo, que consiste principalmente en elementos más pesados, podrían haber alcanzado el tamaño de la Luna de la Tierra. Habría miles de ellos con una gama de tamaños.

Dentro de aproximadamente 2 UA del Sol, después de que comenzó la fusión, las temperaturas habrían sido demasiado altas para que los planetesimales acumulen mucho hielo de agua.

Sin hielo de agua, los planetesimales internos no habrían podido crecer lo suficiente como para comenzar a acumular cantidades significativas de hidrógeno y helio, por lo que no se habrían formado cerca de gigantes gaseosos. La luz del Sol también habría barrido todo el hidrógeno y el helio restantes y muchas de las partículas de polvo más pequeñas del sistema solar interno y externo.

Una teoría sostiene que Júpiter y Saturno luego migraron hacia el interior del sistema solar interior y evitaron la formación de un planeta en el cinturón de asteroides al barrer muchos de los planetesimales helados como Ceres, que estaban allí, en la nube de Oort.

Los planetesimales procedieron a colisionar, sus órbitas fueron circuladas por la influencia de Júpiter y Saturno, y durante decenas de millones de años los núcleos rocosos y de hierro de los planetas interiores se formaron en una serie de colisiones masivas.

Las interacciones gravitacionales llevaron a Júpiter y Saturno a migrar de nuevo a sus posiciones actuales. Con el tiempo, es posible que el hielo de agua haya sido llevado a las superficies de los planetas interiores por los impactos de los cometas.

Pero todos estos escenarios son, por decir lo menos, muy altamente especulativos.

Para mí, está claro que debe haber sido un proceso extremadamente complejo que involucra la química, así como dinámicas orbitales muy complejas que deben integrarse durante muchos cientos de millones de años.

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Los planetas que componen nuestro Sistema Solar se formaron a partir de la nebulosa solar, el disco de gas que queda de la formación de nuestro Sol. Con el tiempo, este material comenzó a colisionar y a pegarse, formando grupos más grandes que podrían colisionar con otros grupos más grandes y gradualmente acumular más y más materia. Todos los planetas de nuestro Sistema Solar comenzaron a formarse de esta manera, pero cerca del Sol la temperatura era demasiado alta para que los gases elementales y gases como el metano se condensaran, por lo que solo los materiales con un punto de fusión más alto (y mayor densidad) pudieron para fusionarse.

Los gigantes gaseosos, por otro lado, se formaron lo suficientemente lejos del Sol como para que la temperatura fuera lo suficientemente fría como para que estos gases volátiles se condensaran y formaran estos planetas enormes y menos densos.

Es interesante notar que Júpiter probablemente interfirió con el crecimiento de Marte a través de la perturbación gravitacional junto con el cinturón de asteroides no consolidado.

Hay dos tipos de planetas en nuestro sistema solar: interno y externo. Los planetas interiores son en su mayoría densos con corteza sólida, mientras que los planetas exteriores que están lejos del sol están formados por gases.

¿Por qué los planetas internos tienen átomos de elementos pesados? Es principalmente porque son mucho más jóvenes que los planetas exteriores y la corteza, el manto, etc., aún no se han transformado como Júpiter. Entonces la corteza y el manto consisten en metales pesados.

Su ocurrencia en estas dos capas de la Tierra es muy simple de entender. Hace 4–5 mil millones de años, durante el nacimiento de nuestro planeta, muchos cuerpos celestes colisionaron con su superficie y transfirieron metales pesados ​​de los que estaban hechos a la Tierra. Básicamente, los metales pesados ​​encontrados en la Tierra tienen origen cósmico. Se forman cuando las estrellas mueren con energía masiva o incluso durante la fusión de galaxias. El plomo, el arsénico y el mercurio son algunos de los metales que tienen ese origen.

En cuanto a los planetas exteriores que comienzan desde Júpiter hasta Neptuno, tienen una tierra sólida limitada y en su mayoría acumulan gases del espacio. Su atmósfera no es estable y aparecen muchos gases venenosos.

Los planetas interiores tienen los elementos más pesados ​​porque se han enfriado más. No es una coincidencia que los planetas más pequeños sean rocosos. Todos los planetas eran masas de plasma al principio. Cuanta menos masa se les haya dado originalmente, más rápido se enfriarán. Júpiter, a medida que se enfría, continuará produciendo elementos cada vez más pesados ​​hasta que se convierta en una roca como nuestra luna. Podemos vivir en este planeta porque se ha enfriado lo suficiente como para tener una corteza considerable para protegernos del calor en el medio del planeta, pero todavía hace mucho calor en el medio creando la gravedad necesaria para mantener nuestra atmósfera en su lugar.

Su pregunta implica que los gigantes gaseosos externos no contienen elementos pesados, pero lo más probable es que esto no sea cierto. Lo probable es que las bajas temperaturas y el débil viento solar permitieron que se formara una gran atmósfera densa alrededor de un núcleo de elementos más pesados.

En el sentido más estricto, por ejemplo, nunca hemos visto a Júpiter, solo su atmósfera.

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