Formación del sistema solar

La historia

Una nube que empezó a girar

Hace unos 4600 millones de años, en un punto del disco de la Vía Láctea, había una gran nube fría de gas y polvo. Estaba hecha sobre todo de hidrógeno y de helio, pero contenía también huellas de los elementos pesados producidos por estrellas que habían muerto antes. Por algún motivo, quizá porque una estrella cercana había explotado y le había dado un empujón, o porque la nube simplemente se había hecho más densa, una parte de ella empezó a caer sobre sí misma. La gravedad, una vez más, fue la protagonista.

A medida que la nube se apretaba, giraba cada vez más deprisa, como una patinadora que recoge los brazos. Una nube que gira no se junta en una bola: se aplasta formando un disco, con un abultamiento en el centro. Los científicos la llaman «nebulosa solar». La idea de que el sistema solar nació así es antigua: ya la propuso el filósofo Immanuel Kant en 1755 y la retomó el matemático francés Pierre-Simon Laplace en 1796.

El Sol en el centro

Casi toda la masa de la nube, más del 99 por ciento, se deslizó hacia el centro y formó el Sol. Con el peso, el centro se fue calentando cada vez más, hasta que la temperatura fue tan alta que empezó la fusión del hidrógeno. Desde ese momento el Sol se convirtió en una verdadera estrella. Hoy ya está a la mitad de su vida: dentro de unos cinco mil millones de años agotará el hidrógeno del núcleo y se convertirá en una gigante roja.

Alrededor del Sol quedó un disco de gas y polvo. En el disco los granos chocaban y se pegaban unos a otros, y se convertían en guijarros, luego en piedras, luego en cuerpos grandes como montañas, llamados planetesimales. Los planetesimales más grandes atraían a los demás con su gravedad y crecían cada vez más. Los planetas gigantes se formaron en pocos millones de años, que son poquísimos para la astronomía; los rocosos tardaron algunas decenas de millones de años.

Planetas rocosos y planetas gigantes

Cerca del Sol hacía demasiado calor para que el hielo pudiera seguir sólido. Allí se formaron, por eso, planetas pequeños y rocosos: Mercurio, Venus, la Tierra y Marte. Más lejos, pasada una distancia que se llama «línea del hielo», el agua estaba congelada y había mucho más material sólido. Allí los planetas crecieron tanto que atrajeron grandes cantidades de hidrógeno y de helio: nacieron Júpiter y Saturno, gigantes de gas, y más lejos Urano y Neptuno, gigantes de hielo.

No todo el material se convirtió en un planeta. Entre Marte y Júpiter quedaron muchísimos fragmentos, que forman el cinturón de asteroides: Júpiter, con su gravedad, les impidió juntarse en un planeta. Más allá de Neptuno está el cinturón de Kuiper, con Plutón y muchos cuerpos de hielo, y mucho más lejos se piensa que existe una nube de cometas, la nube de Oort. Los cometas son los restos helados de aquel material.

¿Cómo lo sabemos?

Naturalmente, nadie estaba allí, pero las pruebas son muchas. Los meteoritos más antiguos, trozos de roca caídos a la Tierra desde el cinturón de asteroides, tienen una edad que se mide con átomos radiactivos: los granos más viejos de algunos de ellos se remontan a hace 4567 millones de años y se consideran los primeros sólidos del sistema solar. Además, todos los planetas giran alrededor del Sol en el mismo sentido y casi en el mismo plano, como si hubieran nacido de un único disco.

Hoy los telescopios, como ALMA, en Chile, consiguen ver discos de polvo alrededor de estrellas jóvenes, que parecen sistemas solares en construcción. La forma de anillos de algunos discos indica que dentro ya se están formando planetas. Mientras tanto, los satélites han descubierto miles de planetas alrededor de otras estrellas, los exoplanetas, y muchos sistemas son muy distintos del nuestro. Esto ha mostrado que la historia del sistema solar no es la única posible y ha obligado a los científicos a revisar los detalles del modelo.