El sistema solar

Con el nombre de sistema solar se designa al conjunto de cuerpos celestes (planetas, satélites, asteroides y cometas) que orbitan alrededor del Sol, el cual se mueve a su vez en una órbita casi circular alrededor del centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. A juzgar por el aislamiento en el espacio y las trayectorias de las órbitas, todos estos astros tienen un origen y un desarrollo comunes.

El Sol, que con su campo gravitacional mantiene esos objetos en órbita, posee aproximadamente el 99,8 % de la masa total del sistema solar. Júpiter, el planeta más grande, representa el 0,1 % de la masa. Todos los otros objetos del sistema solar juntos constituyen el 0,1 % restante.

La distancia promedio entre el Sol y Plutón, el planeta más lejano, es de aproximadamente 5.890 millones de kilómetros. El área total del sistema solar, incluido el espacio correspondiente a la órbita de Plutón, es de 108.400 millones de kilómetros cuadrados. Pese a la inmensidad que sugieren estas cifras, nuestro sistema solar es del todo insignificante si se lo considera en el contexto de los más de cien mil millones de estrellas que contiene la Vía Láctea, y de los cincuenta mil millones de galaxias que, según se estima, existen en el universo.

Los planetas

Un planeta es un cuerpo que orbita alrededor de una estrella (el Sol en nuestro sistema solar) y que no produce luz propia, pero refleja la luz de su estrella de referencia. Hasta el momento, los científicos saben que existen nueve planetas en el sistema solar, los cuales se agrupan en tres categorías: los planetas terrestres sólidos, los planetas gaseosos gigantes (también llamados planetas jovianos) y Plutón.

Los planetas terrestres, el grupo más cercano al Sol, son Mercurio, Venus, la Tierra y Marte. La atmósfera de todos ellos contiene nitrógeno, dióxido de carbono, oxígeno, agua y argón, si bien en distintas proporciones. Los planetas jovianos, más alejados del Sol, son Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Casi la totalidad de la espesa atmósfera que rodea a estos planetas está constituida por dos gases livianos, hidrógeno y helio.


Saturno desde la sonda especial Cassini (2008)

Otra de las diferencias entre los planetas gigantes y los planetas terrestres es la existencia de un sistema de anillos. Si bien los anillos que rodean a Saturno son los más espectaculares y los únicos visibles desde la Tierra, también los tienen Júpiter, Urano y Neptuno.

Plutón podría considerarse un planeta joviano por su distancia al Sol, pero por su tamaño se lo incluye dentro del grupo terrestre. El principal componente de su tenue atmósfera probablemente sea el metano, que se encuentra en estado sólido durante gran parte de su órbita alrededor del Sol.

Satélites, asteroides y cometas

En astronomía se llama también luna a todo satélite natural (en oposición a los satélites artificiales creado por el hombre) que orbita un planeta. Siete de los planetas del sistema solar -la Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y Plutón- tienen lunas (61 en total). Las lunas también orbitan alrededor del Sol, pero no de manera independiente, sino arrastradas por los planetas.

Los asteroides son agrupaciones relativamente pequeñas de rocas que giran alrededor del Sol. Si no fuera por su pequeño tamaño, serían muy similares a los planetas; por esta razón, a menudo se los llama planetoides. Se cree que los asteroides son pedazos de material antiguo que se formaron cuando surgió el sistema solar, pero que no llegaron a unirse para constituir un planeta. Según estimaciones, alrededor de un millón de asteroides deambulan por el sistema solar; el 95 % de ellos ocupan una banda de espacio situada entre las órbitas de Marte y Júpiter. El asteroide más grande, Ceres, mide 940 kilómetros de diámetro, mientras que el más pequeño de los que se han observado hasta la actualidad apenas alcanza los 10 metros de diámetro.


El cometa Hale-Bopp (imagen tomada en Croacia, 1997)

Los cometas están formados por polvo y material rocoso mezclado con metano congelado, amoníaco y agua. Se mueven velozmente alrededor del Sol en una órbita elíptica, y poseen un núcleo, una cabeza y una cola de gases. La cola se forma cuando parte del cometa se derrite al acercarse al Sol, y el viento solar (las partículas subatómicas cargadas eléctricamente que fluyen del Sol) pone en movimiento ese material derretido. Se cree que los cometas se originan en los confines del sistema solar, en un área externa al mismo llamada nube de Oort. En este espacio hay billones de cometas que permanecen inactivos hasta que una nube de gas o una estrella errante los sacude y pone a alguno de ellos en órbita alrededor del Sol.

Origen del sistema solar

A lo largo de la historia se han formulado diversas teorías para explicar el origen del sistema solar, aunque la mayoría ya han sido descartadas por erróneas. Hoy día, la teoría comúnmente aceptada por los científicos como más correcta es una versión modificada de la hipótesis nebular, que fue sugerida por primera vez en 1755 por el filósofo alemán Emmanuel Kant y más tarde formulada por el matemático francés Pierre-Simon de Laplace.

La hipótesis nebular moderna sostiene que el Sol y los planetas se formaron a partir de una primitiva nebulosa solar -nube de gas y polvo interestelar- hace 4.600 millones de años. Debido a la mutua atracción gravitacional del material que componía la nebulosa, y posiblemente estimulada por ondas de choque provenientes de alguna cercana supernova (es decir, de la explosión de una estrella de gran tamaño al final de su ciclo de vida), la nebulosa inició un proceso de contracción.


Representación en cuatro etapas de la hipótesis nebular

Al contraerse, la nebulosa comenzó a girar cada vez más rápido, lo que provocó frecuentes colisiones entre los granos de polvo. Estos granos se adhirieron entre sí formando guijarros primero, luego cantos rodados y después los llamados discos planetesimales, antiguos agrupamientos de materia semejantes en tamaño a los asteroides de hoy. A estos planetesimales se fueron adhiriendo partículas sólidas y gaseosas hasta constituir los protoplanetas o planetas en su etapa inicial.

Como consecuencia de la progresiva condensación de la nebulosa, la temperatura se elevó en su interior hasta llegar al punto de fusión. Comenzaron entonces en su centro las reacciones nucleares que dieron origen al Sol. Los protoplanetas que giraban alrededor del Sol en desarrollo formaron los planetas.

Sistemas planetarios

Según todos los indicios, no parece que el nuestro sea el único sistema planetario de la galaxia. A finales de 1995 y comienzos de 1996 se descubrieron tres planetas que se encontraban a unos 40 años luz de la Tierra (un año luz es la distancia que recorre la luz en un año, es decir, 9,5 billones de kilómetros). El primer planeta, descubierto por los astrónomos suizos Michel Mayor y Didier Queloz, orbita alrededor de una estrella de la constelación Pegaso. Los dos planetas siguientes fueron descubiertos por los astrónomos estadounidenses Geoffrey Marcy y R. Paul Butler. Uno se encuentra en la constelación Virgo y el otro en la Osa Mayor. A partir de entonces, los descubrimientos se sucedieron con rapidez; en la primavera de 2001 se conocían ya 63 planetas fuera de nuestro sistema solar.

El descubrimiento en 1999 del primer sistema planetario exterior fue quizás el de mayor importancia para el estudio del sistema solar. Los astrónomos anunciaron entonces que habían detectado tres planetas alrededor de la estrella Ypsilon de la constelación Andrómeda, a una distancia de alrededor de 44 años luz. La masa de dos de estos tres planetas es por lo menos dos veces mayor que la de Júpiter, y se sospecha que se trata de enormes esferas de gas que no poseen una superficie sólida. El planeta más interno se encuentra extremadamente cerca de la estrella Ypsilon, en torno a un octavo de la distancia que existe entre Mercurio y el Sol.

A principios de 2001 se descubrieron otros dos sistemas planetarios muy diferentes del nuestro y, a su vez, muy diferentes entre sí. En uno, una estrella como nuestro Sol es orbitada por un enorme planeta y por un astro aún más grande, diecisiete veces mayor que el tamaño de Júpiter. Según los astrónomos, este cuerpo de gran tamaño podría ser una estrella fallida, opaca, o un objeto astronómico que simplemente no se había visto antes. En el segundo sistema, una estrella pequeña es orbitada por dos planetas de tamaño más normal. Sus órbitas alrededor de la estrella, sin embargo, desconciertan a los astrónomos: el planeta más cercano a la estrella orbita dos veces más rápido que el más lejano. Cabe esperar que los futuros descubrimientos obligarán a redefinir el concepto mismo de sistema planetario, excesivamente basado en el único que conocíamos hasta ahora.