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Desarrollo de los sistemas planetarios - ciencia y tecnologia.

Publié le 27/05/2013

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Desarrollo de los sistemas planetarios - ciencia y tecnologia. 1 INTRODUCCIÓN Desarrollo de los sistemas planetarios, formación y evolución de planetas, satélites y otros cuerpos celestes a partir del gas y el polvo que acompaña a las estrellas. Se cree que los sistemas planetarios, como nuestro propio Sistema Solar, se forman junto con sus estrellas (en nuestro caso el Sol) a partir de nubes de materia que se contraen por la acción de su propia gravedad. Es imposible que las primeras estrellas --que se formaron a partir del hidrógeno y helio iniciales producidos en la Gran Explosión o Big Bang que dio origen al Universo-- tuvieran planetas, porque no existían elementos pesados con los que poder constituirse (véase Origen del Universo). Los sistemas planetarios son en su totalidad sistemas de segunda generación (o posterior), formados a partir de los restos de estrellas de generaciones anteriores en las que se generaron mediante nucleosíntesis elementos pesados que más tarde se dispersaron en el espacio por explosiones estelares. 2 CONTRACCIÓN DE LA NUBE INICIAL Nacimiento de un sistema planetario A modo de enormes alas, una nube de gas y polvo se extiende a los lados de la estrella Beta Pictoris, situada a 50 años luz de la Tierra. Casi con toda seguridad, estos residuos cósmicos se condensarán para formar planetas, satélites, cometas y otros objetos como los que forman nuestro Sistema Solar. Esta imagen se ha obtenido con radiación infrarroja y los colores se han añadido con ayuda de un ordenador. El disco central oscuro forma parte del telescopio y oculta la luz mucho más intensa de la propia estrella. D. Golimowski, S. Durrance and M. Clampin/Science Source/Photo Researchers, Inc. Los sistemas planetarios no se forman de modo aislado. Las nubes interestelares son tan grandes que cuando una de ellas se contrae se rompe en numerosos fragmentos, tantos como para formar varios cientos de estrellas como el Sol. Las nubes interestelares pueden considerarse como viveros estelares en los que nacen muchas estrellas a la vez, formando una asociación no demasiado estrecha conocida como cúmulo abierto de estrellas, que se dispersa a medida que las estrellas individuales siguen sus propias órbitas alrededor del centro de la galaxia. Véase Materia interestelar. A medida que la nube empieza a contraerse, cualquier movimiento de rotación que posea la hace girar más y más deprisa, como ocurre con un patinador sobre hielo cuando encoge los brazos (véase Mecánica). Los distintos fragmentos de la nube acaban girando en sentidos opuestos (algunos en el sentido de las agujas del reloj y otros en sentido contrario), con lo que el movimiento de giro (momento angular) global de la nube se reparte y ninguna estrella individual acaba teniendo una rotació...

« Incluso después de que los cuatro cuerpos principales que se convertirían en los planetas interiores hubieran tomado forma en el disco de material situado en torno al jovenSol, existían muchos pedazos de escombros más pequeños en el Sistema Solar interior, que seguían sus propias órbitas y eran absorbidos por los cuatro planetas al pasarcerca de ellos.

Los cráteres de la superficie lunar muestran el efecto del bombardeo que continuó después de la formación de los planetas; las sondas espaciales que hanvisitado Mercurio, planeta que —al igual que la Luna— carece de una atmósfera que borre las huellas del antiguo bombardeo, han encontrado impactos similares.

Una vezmás, parece que estos impactos son típicos del modo en que se forman los planetas, aunque sólo podemos estudiar en detalle el ejemplo de nuestro propio Sistema Solar.En el caso de éste, el proceso de formación de planetas comenzó hace unos 4.500 millones de años, al mismo tiempo que se formó el Sol, y el bombardeo finalizó haceunos 4.000 millones de años (aparte de impactos ocasionales como el que probablemente causó la extinción de los dinosaurios hace unos 65 millones de años). Pero los planetas, asteroides y satélites no son los únicos componentes de los sistemas planetarios.

Los cometas son otros cuerpos celestes que contienen poca masa (encomparación con un planeta) pero que orbitan en grandes cantidades en torno a su estrella, a distancias mucho mayores que los planetas, llegando a mitad de camino delas estrellas vecinas. 4 DESARROLLO DE ASTEROIDES Y COMETAS En el disco original de material situado alrededor del Sol, a partir del cual se formaron los planetas, la zona hoy ocupada por el cinturón de asteroides contenía seguramentesuficiente materia para dar lugar a un planeta unas cuatro veces más pesado que la Tierra.

En un principio, las partículas de esta zona (al igual que las de regiones próximasal Sol donde se formaron los planetas interiores) es muy probable que se movieran alrededor de la joven estrella en órbitas casi circulares, unas al lado de otras, por lo quelas colisiones entre las mismas serían bastante suaves, lo que tendería a unirlas.

Pero a medida que Júpiter empezó a crecer por acreción en las proximidades, su influenciagravitatoria perturbó las órbitas de estos objetos del cinturón de asteroides.

A medida que dichas órbitas se hacían más elípticas, se cruzaban unas con otras de formacaótica.

Como resultado de ello, los pedazos de roca que pudieran haber crecido en esa zona empezaron a chocar entre sí a velocidades mayores, con lo que en lugar demantenerse pegados para constituir objetos más grandes (y acabar siendo un único planeta) se rompían.

Es posible que en lo que hoy es el cinturón de asteroides llegarana formarse ocho superasteroides, cada uno de ellos tan grande como Marte, antes de fragmentarse de esta forma.

De hecho, Marte podría ser un superviviente de esa fasede formación del Sistema Solar. De las cuatro ‘masas terrestres’ que había en el cinturón de asteroides, toda la materia, salvo un 0,3% de la masa terrestre, ha sido despedida, en gran medida porinfluencia de Júpiter, hacia órbitas que provocaron la caída de los objetos al Sol o hacia órbitas que alejaron definitivamente los fragmentos del Sistema Solar.

Es probableque uno de los superasteroides del tamaño de Marte, enviado hacia el Sol de esta forma, colisionara con la Tierra fundiendo una gran cantidad de roca y poniéndola enórbita alrededor de la Tierra, donde se solidificó y se convirtió en nuestra Luna. En la parte interior del Sistema Solar, hasta llegar a los asteroides, el calor era suficiente para que los materiales volátiles se evaporaran y salieran despedidos, por lo quese formaron planetas pequeños y rocosos, además de los asteroides.

Más allá de la órbita de Marte, el frío mantuvo heladas sustancias como hielo, metano congelado,amoníaco congelado y otros materiales.

Desde el primer momento, cuando las partículas se agrupaban para formar pedazos más grandes, los pedazos contenían muchassustancias heladas, como si fuera una bola de nieve sucia.

Muchas de estas ‘bolas de nieve sucia’ se agruparon para formar los planetas gigantes.

El calor liberado en lascolisiones acabó evaporando las sustancias, aunque la fuerte gravedad de los planetas gigantes logró mantener parte del hidrógeno y helio primitivos.

Todos estos gasesdieron a esos planetas su estructura actual. Además del material que constituyó los planetas gigantes, muchas bolas congeladas de hielo y polvo cayeron seguramente bajo la influencia de la gravedad de los gigantesgaseosos, del mismo modo que los objetos del cinturón de asteroides cayeron bajo la influencia de Júpiter.

Algunos de estos objetos helados fueron lanzados a órbitas quelos llevaron cerca del Sol y se evaporaron; otros fueron despedidos hacia fuera desde la zona de los planetas gigantes y acabaron en órbitas que los alejaron del Sol100.000 veces más que la Tierra, hasta 15 billones de kilómetros.

A distancias tan enormes, las bolas de nieve sucia se vieron influidas por la gravedad de otras estrellas,por lo que sus órbitas se suavizaron y se convirtieron en una capa esférica de cometas que rodea el Sistema Solar, conocida como la nube de Oort.

Se cree que existe unbillón de cometas en la nube de Oort: esto significa que en nuestro Sistema Solar hay más cometas que estrellas en la Vía Láctea.

Sin embargo, la masa total de todo esematerial es sólo unas tres veces superior a la masa de la Tierra. Más cerca de nosotros, poco más allá de la órbita de Neptuno, se encuentra un cinturón interno de cometas conocido como cinturón de Kuiper, que contiene unos milmillones de cometas. También en este caso, aunque la descripción está basada en estudios del Sistema Solar, hay indicios de que existen nubes de cometas similares alrededor de otros sistemasplanetarios.

A mediados de la década de 1990, los astrónomos identificaron los primeros sistemas en los que las estrellas están acompañadas de planetas con un tamañocomparable al de Júpiter.

Inevitablemente, la influencia gravitatoria de un planeta gigante así lanzaría material helado a una nube similar a la nube de Oort durante laformación del sistema planetario. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993--2008 Microsoft Corporation.

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