La teoría principal es algo conocido como la “hipótesis del protoplaneta”, que esencialmente dice que los objetos muy pequeños se pegaron entre sí y se hicieron cada vez más grandes, lo suficientemente grandes como para formar incluso los gigantes gaseosos, como Júpiter.
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Hace unos 4.600 millones de años, según la teoría, la ubicación del Sistema Solar actual no era más que una colección suelta de gas y polvo, lo que llamamos una nebulosa. (La nebulosa de Orión es uno de los ejemplos más famosos que puedes ver en el cielo nocturno).
Entonces, sucedió algo que provocó un cambio de presión en el centro de la nube, dicen los científicos. Tal vez fue una supernova explotando cerca, o una estrella que pasa cambiando la gravedad. Sin importar el cambio, sin embargo, la nube colapsó y creó un disco de material, según la NASA.
El centro de este disco vio un gran aumento de presión que eventualmente fue tan poderoso que los átomos de hidrógeno que flotaban libremente en la nube comenzaron a entrar en contacto. Finalmente, se fusionaron y produjeron helio, iniciando la formación del Sol.
El Sol era un joven hambriento (se comió el 99% de lo que giraba, dice la NASA), pero todavía dejó el 1% del disco disponible para otras cosas. Y aquí es donde comenzó la formación del planeta.
Tiempo de caos
El Sistema Solar era un lugar realmente desordenado en este momento, con gas, polvo y escombros flotando. Pero la formación de planetas parece haber sucedido con relativa rapidez. Pequeños trozos de polvo y gas comenzaron a agruparse. El joven Sol empujó gran parte del gas hacia el Sistema Solar exterior y su calor evaporó cualquier hielo que estuviera cerca.
Con el tiempo, esto dejó planetas más rocosos más cerca del Sol y gigantes gaseosos que estaban más lejos. Pero hace unos cuatro mil millones de años, un evento llamado “bombardeo pesado tardío” resultó en pequeños cuerpos arrojando a los miembros más grandes del Sistema Solar. Casi perdimos la Tierra cuando un objeto del tamaño de Marte se estrelló contra ella, como dice la teoría.
La causa de esto todavía está bajo investigación, pero algunos científicos creen que fue porque los gigantes gaseosos se movían y perturbaban cuerpos más pequeños en la periferia del Sistema Solar. En cualquier caso, en términos simples, la agrupación de protoplanetas (planetas en formación) eventualmente formaron los planetas.
Todavía podemos ver las sobras de este proceso en todas partes del Sistema Solar. Hay un cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter que quizás se habría fusionado en un planeta si la gravedad de Júpiter no hubiera sido tan fuerte. Y también tenemos cometas y asteroides que a veces se consideran “bloques de construcción” de nuestro Sistema Solar.
Hemos descrito en detalle lo que sucedió en nuestro propio Sistema Solar, pero lo importante es que muchos de estos procesos están funcionando en otros lugares. Entonces, cuando hablamos de sistemas de exoplanetas, planetas más allá de nuestro Sistema Solar, se cree que tuvo lugar una secuencia similar de eventos. Pero cuán similar se sigue aprendiendo.
Haciendo el caso
Un desafío importante para esta teoría, por supuesto, es que nadie (¡que sepamos!) Estaba registrando la historia temprana del Sistema Solar. Esto se debe a que la Tierra aún no se había formado, por lo que era imposible para cualquier vida, y mucho menos para la vida inteligente, realizar un seguimiento de lo que les estaba sucediendo a los planetas que nos rodean.
Hay dos formas principales en que los astrónomos evitan este problema. El primero es simple observación. Usando telescopios potentes como el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), los astrónomos pueden observar discos polvorientos alrededor de planetas jóvenes. Así que tenemos numerosos ejemplos de estrellas con planetas que nacen a su alrededor. El segundo es el modelado. Para probar sus hipótesis de observación, los astrónomos ejecutan modelos informáticos para ver si (matemáticamente hablando) las ideas funcionan. A menudo intentarán usar diferentes condiciones durante la simulación, como tal vez una estrella que pasa provocando cambios en la nube de polvo. Si el modelo se mantiene después de muchas ejecuciones y bajo varias condiciones, es más probable que sea cierto.
Dicho esto, todavía hay algunas complicaciones. Todavía no podemos usar el modelado para predecir exactamente cómo los planetas del Sistema Solar terminaron donde estaban. Además, en detalle nuestro Sistema Solar es un lugar desordenado, con fenómenos como los asteroides con lunas.
Y necesitamos tener una mejor comprensión de los factores externos que podrían afectar la formación de planetas, como las supernovas (explosiones de estrellas viejas y masivas). Pero la hipótesis del protoplaneta es la mejor que tenemos, al menos por ahora.
