Formación del Sistema Solar

La formación del Sistema Solar
Nuestro sistema solar se formó hace unos 4 600 millones de años. A partir de una nube de gas y polvo que
comenzó a girar alrededor de un núcleo mas denso. Con el tiempo, la nube fue girando más rápido, el núcleo
se volvió más denso y caliente, hasta que la presión dentro del mismo fue tan grande, que los átomos de
hidrógeno comenzaron a fusionarse, y a liberar energía. Este núcleo se transformó entonces, en un protosol,
rodeado de gas y partículas, que más tarde dio origen al sol, el resto de la nube se acumuló en pequeños
puntos, que se transformaron en protoplanetas; los antecesores de los planetas.
Al mismo tiempo que se formaba el sistema solar, los materiales se iban ordenando, los elementos mas
pesados; como el hierro, silicio, oxígeno, nitrógeno y carbono; permanecieron en órbita cercana al sol. Pero
los elementos más ligeros, especialmente hidrógeno y helio, fueron arrastrados por el recién formado viento
solar, hacia la parte externa del sistema solar.
En los primeros tiempos, los asteroides eran mucho más numerosos y las colisiones con los planetas mas
frecuentes. Mas tarde, la acción del viento solar y la propia gravedad contribuyeron para "limpiar" el espacio
interplanetario.
Los pocos asteroides que no se unieron en la formación de planetas, permanecieron aislados hasta nuestros
días en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter o en el recién descubierto cinturón Kuiper.
Elementos del Sistema Solar
El sistema solar está conformado por los planetas, asteroides y cometas, todos ellos girando en torno al sol, el
mayor cuerpo del sistema. Los planetas están divididos en dos principales grupos: los planetas rocosos como
la Tierra y los gigantes gaseosos como Júpiter. Los planetas rocosos (Mercurio, Venus, Tierra y Marte) están
principalmente constituidos por elementos pesados como el hierro, carbono, oxígeno, silicio entre otros. Los
planetas gaseosos (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) sin embargo están compuestos casi enteramente de
hidrógeno y helio, elementos ligeros. Plutón es una excepción y un enigma, pues no encaja en ninguno de los
grupos, es un planeta pequeño, oscuro y frío.
Los asteroides y cometas son lo qué sobró de la formación del sistema solar, rocas de unos pocos Kms. La
gran diferencia entre un cometa y un asteroide es que este último no posee la "cabellera" de gases y polvo que
poseen los cometas.
La Tierra
Desde la perspectiva que tenemos en la Tierra, nuestro planeta parece ser grande y fuerte con un océano de
aire interminable. Desde el espacio, los astronautas frecuentemente tienen la impresión de que la Tierra es
pequeña, con una delgada y frágil capa de atmósfera. Para un viajero espacial, las características distintivas de
la Tierra son las aguas azules, masas de tierra café y verde y nubes blancas contrastando con un fondo negro.
Muchos sueñan con viajar en el espacio y ver las maravillas del universo. En realidad todos nosotros somos
viajeros espaciales. Nuestra nave es el planeta Tierra, viajando a una velocidad de 108,000 kilómetros (67,000
millas) por hora.
La Tierra es el tercer planeta más cercano al Sol, a una distancia de alrededor de 150 millones de kilómetros
(93.2 millones de millas). A la Tierra le toma 365.256 días viajar alrededor del Sol y 23.9345 horas para que
la Tierra rote una revolución completa. Tiene un diámetro de 12,756 kilómetros (7,973 millas), solamente
unos cuantos kilómetros más grande que el diámetro de Venus. Nuestra atmósfera está compuesta de un 78
por ciento de nitrógeno, 21 por ciento de oxígeno y 1 por ciento de otros constituyentes.
La Tierra es el único planeta en el sistema solar que se sabe que mantiene vida. El rápido movimiento
giratorio y el núcleo de hierro y níquel de nuestro planeta generan un campo magnético extenso, que, junto
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con la atmósfera, nos protege de casi todas las radiaciones nocivas provenientes del Sol y de otras estrellas. La
atmósfera de la Tierra nos protege de meteoritos, la mayoría de los cuales se desintegran antes de que puedan
llegar a la superficie.
De nuestros viajes al espacio, hemos aprendido mucho acerca de nuestro planeta hogar. El primer satélite
americano, el Explorer 1, descubrió una zona de intensa radiación, ahora llamada los cinturones de radiación
Van Allen. Esta capa está formada por partículas cargadas en rápido movimiento que son atrapadas por el
campo magnético de la Tierra en una región con forma de dona rodeando el ecuador. Otros descubrimientos
de los satélites muestran que el campo magnético de nuestro planeta está distorsionado en forma de una gota
debido al viento solar. También sabemos ahora que nuestra fina atmósfera superior, que antes se creía era
calmada y sin incidentes, hierve con actividad creciendo de día y contrayéndose en las noches. Afectada por
los cambios en la actividad solar, la atmósfera superior contribuye al tiempo y clima en la Tierra.
Además de afectar el clima en la Tierra, la actividad solar genera un fenómeno visual dramático en nuestra
atmósfera. Cuando las partículas cargadas del viento solar se quedan atrapadas en el campo magnético de la
Tierra, chocan con moléculas de aire sobre los polos magnéticos de nuestro planeta. Estas moléculas de aire
entonces empiezan a emitir luz y son conocidas como las auroras o las luces del norte y del sur.
La Tierra en Números
Masa (Kg)
Masa (Tierra = 1)
Radio ecuatorial (Km)
Radio ecuatorial (Tierra = 1)
Densidad media (g/cm^3)
5.97e+24
1.0000e+00
6,378.14
1.0000e+00
5.515
Densidad media (g/cm^3)
Distancia media al Sol (Km.)
Distancia media al Sol (Tierra = 1)
Periodo rotacional (días)
Periodo rotacional (horas)
Periodo orbital (días)
Velocidad orbital media (km./seg.)
5.515
149,600,000
1.0000
0.99727
23.9345
365.256
29.79
Excentricidad orbital
Inclinación del eje
Inclinación orbital
0.0167
23.450
0.0000
Velocidad de escape ecuatorial (km./seg.)
Gravedad superficial ecuatorial (m/seg^2)
11.18
9.78
Albedo geométrico visual
Temperatura superficial media
Presión atmosférica (bares)
Composición atmosférica
0.37
150 C
1.013
Nitrógeno
Oxígeno
77%
21%
2%
Otros
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La Tierra es el mayor de los planetas rocosos, y el tercero en orden de distancia al sol, el único que posee agua
en estado líquido, ésta cubre el 70 % de su superficie. La Tierra posee una atmósfera compuesta
principalmente por nitrógeno (78%), y oxígeno (21%), la atmósfera actúa como una barrera contra los rayos
solares nocivos y los meteoros, además de ser un regulador térmico, para evitar los extremos de temperatura.
El núcleo terrestre, mayormente compuesto por hierro y la rápida rotación terrestre, genera un campo
magnético, que junto con la atmósfera nos protege de la radiación interestelar nociva. El campo magnético
terrestre está distorsionado en forma de gota, por el viento solar. Este último también es el principal
responsable de las auroras, que se producen cuando las partículas cargadas (protones y electrones) del viento
solar llegan a la Tierra, son desviadas por el campo magnético hacia los polos, y cuando chocan con las
moléculas de aire, emiten radiación visible. La corteza también posee sus peculiaridades: las placas tectónicas,
estas placas se deslizan lentamente entre sí, cambiando así el aspecto del planeta a través del tiempo.
La característica mas reseñable del planeta, sin embargo es la vida, es el único rincón en todo el Universo que
sabemos posee seres vivos, toda una biosfera plenamente desarrollada, y no solo eso, sino que también vida
inteligente. Las especiales y raras condiciones de la Tierra son las que favorecieron la aparición y evolución
de la vida hasta alcanzar los niveles mas elevados.
La Luna
La luna ha fascinado a la humanidad a través de los tiempos. Mediante la simple observación con el ojo
desnudo, uno puede distinguir dos grandes tipos de terrenos: las mesetas relativamente brillantes y las llanuras
más oscuras. A mediados del siglo XVII, Galileo y otros astrónomos tempranos realizaron observaciones
telescópicas, notando un solapamiento casi infinito de cráteres. Se ha sabido también durante más de un siglo
que la Luna es menos densa que la Tierra. Aunque se han averiguado muchas cosas sobre la Luna antes de la
edad espacial, esta nueva era ha revelado muchos secretos difícilmente imaginables antes de esta época. El
conocimiento actual de la Luna es mayor que el del resto de los objetos del Sistema Solar exceptuando la
Tierra. Esto conduce a una mayor comprensión de los procesos geológicos y una mejor apreciación de la
complejidad de los planetas terrestres.
El 20 de Julio de 1969, Neil Armstrong se convirtió en el primer hombre que pisón la Luna. Fue seguido por
Edwin Aldrin, ambos pertenecientes a la misión Apollo 11. Ellos y otros caminantes lunares experimentaron
los efectos de la falta de atmósfera. Se emplearon las comunicaciones por radio ya que las ondas de sonido
sólo pueden ser oídas cuando viajan a través de un medio como el aire. El cielo lunar es siempre negro debido
a que la difracción de la luz requiere la presencia de una atmósfera. Los astronautas también experimentaron
la diferencia gravitacional. La gravedad lunar es un sexto de la gravedad terrestre; un hombre que pese unos
82 kilogramos (180 libras) en la Tierra, pesará sólo 14 kilogramos (30 libras) en la Luna.
La Luna está a 384,403 kilómetros (238,857 millas) de la Tierra. Su diámetro es 3,476 kilómetros (2,160
millas). Tanto la rotación de la Luna como su revolución alrededor de la Tierra duran 27 días, 7 horas y 43
minutos. Esta rotación síncrona está causada por la distribución asimétrica de la masa de la luna, lo que ha
permitido a la gravedad terrestre mantener un hemisferio lunar permanentemente girado hacia la Tierra. Las
liberaciones ópticas han sido observadas mediante telescopios desde mediados del siglo XVII. Liberaciones
muy pequeñas pero reales (máximo aproximado de 0°.04) son causadas por el efecto de la gravedad solar y la
excentricidad de la órbita terrestre, perturbando la órbita de luna y permitiendo la preponderancia cíclica del
momento torpor en las direcciones norte−sur y este−oeste.
Cuatro estaciones sísmicas alimentadas por energía nuclear fueron instaladas durante el proyecto Apollo para
recoger datos sobre el interior de la Luna. Sólo existe una actividad tectónica residual debida al enfriamiento y
a la acción de las mareas, pero otros lunamotos han sido causados por impactos de meteoros y objetos
artificiales, como la destrucción deliberada del Módulo Lunar contra la superficie lunar. Los resultados
obtenidos han demostrados que la Luna tiene una corteza de unos 60 kilómetros (37 millas) de espesor en el
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centro de lado cercano. Si esta corteza es uniforme en toda la Luna, constituiría el 10% del volumen lunar
comparados con menos del 1% de la Tierra. Las determinaciones sísmicas de la existencia de una corteza y un
manto en la Luna indican que se trata de una planeta estratificado con diferenciación por procesos ígneos. No
hay evidencia de la existencia de un núcleo rico en hierro si no es pequeño. La información sísmica ha
influido en las teorías sobre la formación y evolución de la Luna.
La Luna fue fuertemente bombardeada en su historia temprana, lo que originó que muchas de las rocas
originales de la antigua corteza se mezclaran, fundieran, enterraran o desaparecieran. Los impactos meteóricos
aportaron una gran variedad de rocas "exóticas" a la Luna, de tal forma que las muestras obtenidas en sólo 9
de las zonas produjeron muchos tipos diferentes de rocas para su estudio. Los impactos también sacaron a la
luz rocas lunares situadas a gran profundidad y distribuyeron sus fragmentos sobre amplias zonas alejadas de
su origen, haciéndolas más accesibles. La corteza subyacente fue también adelgazada y fragmentada,
permitiendo que el basalto fundido del interior alcanzara la superficie. Como la Luna no tiene ni atmósfera ni
agua, los componentes de los suelos no se deterioran químicamente como lo harían en la Tierra. Rocas con
más de 4,000 millones de años todavía existen allí, permitiendo la obtención de información sobre la historia
temprana del sistema solar que no está disponible en la Tierra. La actividad geológica en la Luna consiste en
unos grandes impactos ocasionales y la formación continua de los regolitos. Sin embargo, se considera que
está geológicamente muerta. Con una historia temprana tan activa de bombardeo y un final relativamente
abrupto de los grandes impactos, la Luna se considera fosilizada en el tiempo.
Los Apollo y el resto de misiones lunares han vuelto a la Tierra con 382 kilogramos (840 libras) de rocas y
suelos. A partir de estos se han estudiado tres grandes tipo de materiales superficiales: los regolitos, los mares
y las terrazas. El bombardeo de micrometeoritos ha pulverizado concienzudamente las rocas superficiales
produciendo unos detritus de grano fino denominados regolitos. Los regolitos, o suelo lunar, son granos
minerales no consolidados, fragmentos de roca y una combinación de estos que han sido soldados en forma de
cristal por los impactos. Se puede encontrar sobre toda la superficie lunar, con la excepción de las paredes
inclinadas de los valles y cráteres. Tienen de 2 a 8 metros (7 a 26 pies) de espesor en los mares y puede
sobrepasar los 15 metros (49 pies) en las terrazas, dependiendo del tiempo que haya estado expuesta la roca
subyacente al bombardeo de meteoritos.
Los oscuros mares, con relativamente pocos cráteres, cubren aproximadamente el 16% de la superficie lunar y
se concentran en el lado cercano de la Luna, principalmente dentro de las cuencas de impacto. Esta
concentración podría ser debida al hecho de que el centro de masas de está desplazado de su centro
geométrico unos 2 kilómetros (1.2 millas) en dirección a la Tierra, probablemente debido a que la corteza es
más gruesa en el lado oscuro. Es posible, por lo tanto, que los magmas de basalto procedentes del interior
hayan alcanzado fácilmente la superficie en el lado cercano, pero encontraron dificultades en el lado lejano.
Las rocas de los mares son basaltos y la mayoría tiene una edad que va de 3,100 a 3,800 millones de años.
Algunos fragmentos en las brechas de las mesetas tienen una edad de 4,300 millones de años y las fotografías
de alta resolución sugieren que algunos flujos en los mares rodean cráteres jóvenes y, por lo tanto, podrían
tener una edad de 1,000 millones de años. Los mares tienen un espesor medio de pocos cientos de metros pero
son tan masivos que frecuentemente deforman la corteza subyacente lo que produce depresiones parecidas a
fallas y cordilleras levantadas.
Las mesetas relativamente brillantes, cubiertas de cráteres son llamadas terrazas. Los cráteres y cuencas de las
mesetas se forman por los impactos de meteoritos y son, por lo tanto, más viejos que los mares, habiendo
acumulado más cráteres. El tipo de roca dominante en esta región contiene altos índices de feldespato
plagioclásico (un mineral rico en calcio y aluminio) y son mezcla de fragmentos brechados por los impactos
de meteoritos. La mayoría de las brechas de las terrazas están compuestas por fragmentos de brechas todavía
más viejos. Otras muestras de las terrazas son las rocas cristalinas de grano fino formadas por fusión de
impacto debido a las altas presiones que se generan en los impactos. Casi todas las brechas de las terrazas y la
masa fundida por los impactos se formó hace 3,800 o 4,000 millones de años. El intenso bombardeo empezó
hace 4,600 millones de años, que es la edad estimada del origen de la Luna.
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