El Sistema Solar es algo hermoso para la vista. Entre sus cuatro planetas terrestres, cuatro gigantes gaseosos, múltiples planetas menores compuestos de hielo y roca, e innumerables lunas y objetos más pequeños, simplemente no faltan cosas para estudiar y cautivar. Agregue a eso nuestro Sol, un Cinturón de Asteroides, el Cinturón de Kuiper y muchos cometas, y tendrá suficiente para mantenerlo ocupado por el resto de su vida.
Pero, ¿por qué exactamente los cuerpos más grandes del Sistema Solar son redondos? Ya sea que estemos hablando de la luna como Titán, o del planeta más grande del Sistema Solar (Júpiter), los grandes cuerpos astronómicos parecen favorecer la forma de una esfera (aunque no perfecta). La respuesta a esta pregunta tiene que ver con el funcionamiento de la gravedad, sin mencionar cómo surgió el Sistema Solar.
Formación:
Según el modelo más ampliamente aceptado de formación de estrellas y planetas, también conocido como. Hipótesis Nebular: nuestro Sistema Solar comenzó como una nube de polvo y gas en remolino (es decir, una nebulosa). Según esta teoría, hace aproximadamente 4.570 millones de años, sucedió algo que provocó el colapso de la nube. Esto podría haber sido el resultado de una estrella que pasa, o las ondas de choque de una supernova, pero el resultado final fue un colapso gravitacional en el centro de la nube.
Debido a este colapso, bolsas de polvo y gas comenzaron a acumularse en regiones más densas. A medida que las regiones más densas arrastraban más materia, la conservación del impulso hizo que comenzaran a girar, mientras que el aumento de la presión hizo que se calentaran. La mayor parte del material terminó en una bola en el centro para formar el Sol, mientras que el resto de la materia se aplanó en un disco que lo rodeaba, es decir, un disco protoplanetario.
Los planetas se formaron por la acumulación de este disco, en el que el polvo y el gas gravitaban juntos y se unían para formar cuerpos cada vez más grandes. Debido a sus puntos de ebullición más altos, solo podrían existir metales y silicatos en forma sólida más cerca del Sol, y estos eventualmente formarían los planetas terrestres de Mercurio, Venus, la Tierra y Marte. Debido a que los elementos metálicos solo comprendían una fracción muy pequeña de la nebulosa solar, los planetas terrestres no podían crecer demasiado.
En contraste, los planetas gigantes (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) se formaron más allá del punto entre las órbitas de Marte y Júpiter, donde el material es lo suficientemente frío como para que los compuestos helados volátiles permanezcan sólidos (es decir, la Línea de Escarcha). Los hielos que formaron estos planetas eran más abundantes que los metales y silicatos que formaron los planetas interiores terrestres, lo que les permitió crecer lo suficientemente masivo como para capturar grandes atmósferas de hidrógeno y helio.
Los restos sobrantes que nunca se convirtieron en planetas se congregaron en regiones como el Cinturón de Asteroides, el Cinturón de Kuiper y la Nube de Oort. Entonces, así es como y por qué se formó el Sistema Solar en primer lugar. ¿Por qué los objetos más grandes se forman como esferas en lugar de decir, cuadrados? La respuesta a esto tiene que ver con un concepto conocido como equilibrio hidrostático.
Equilibrio hidrostático:
En términos astrofísicos, el equilibrio hidrostático se refiere al estado en el que existe un equilibrio entre la presión térmica externa desde el interior de un planeta y el peso del material que presiona hacia adentro. Este estado ocurre una vez que un objeto (una estrella, un planeta o un planetoide) se vuelve tan masivo que la fuerza de gravedad que ejercen hace que colapsen en la forma más eficiente: una esfera.
Por lo general, los objetos alcanzan este punto una vez que exceden un diámetro de 1,000 km (621 millas), aunque esto también depende de su densidad. Este concepto también se ha convertido en un factor importante para determinar si un objeto astronómico será designado como planeta. Esto se basó en la resolución adoptada en 2006 por la 26a Asamblea General para la Unión Astronómica Internacional.
De acuerdo con la Resolución 5A, la definición de planeta es:
- Un "planeta" es un cuerpo celeste que (a) está en órbita alrededor del Sol, (b) tiene la masa suficiente para que su autogravedad supere las fuerzas rígidas del cuerpo y asuma una forma de equilibrio hidrostático (casi redondo), y ( c) ha despejado el vecindario alrededor de su órbita.
- Un "planeta enano" es un cuerpo celeste que (a) está en órbita alrededor del Sol, (b) tiene suficiente masa para que su autogravedad supere las fuerzas rígidas del cuerpo y asuma una forma de equilibrio hidrostático (casi redondo) [2 ], (c) no ha despejado el vecindario alrededor de su órbita, y (d) no es un satélite.
- Todos los demás objetos, excepto los satélites, que orbitan alrededor del Sol se denominarán colectivamente como "Pequeños Cuerpos del Sistema Solar".
Entonces, ¿por qué los planetas son redondos? Bueno, parte de esto se debe a que cuando los objetos se vuelven particularmente masivos, la naturaleza favorece que asuman la forma más eficiente. Por otro lado, podríamos decir que los planetas son redondos porque así es como elegimos definir la palabra "planeta". Pero, de nuevo, "una rosa con cualquier otro nombre", ¿verdad?
Hemos escrito muchos artículos sobre los planetas solares para la revista Space. Aquí está ¿Por qué es redonda la Tierra ?, ¿Por qué es todo esférico ?, ¿Cómo se formó el Sistema Solar ?, y aquí hay algunos datos interesantes sobre los planetas.
Si desea obtener más información sobre los planetas, consulte la página de exploración del Sistema Solar de la NASA, y aquí hay un enlace al Simulador del Sistema Solar de la NASA.
También hemos grabado una serie de episodios de Astronomy Cast sobre cada planeta del Sistema Solar. Comience aquí, Episodio 49: Mercurio.
Fuentes:
- NASA: Exploración del sistema solar: nuestro sistema solar
- Wikipedia - Hipótesis nebular
- COSMOS - Equilibrio hidrostático
- Wikipedia - Equilibrio hidrostático
